Szczypce, jak sama nazwa wskazuje, składają się z dwóch dźwigni współpracujących ze sobą, aby zapewnić użytkownikowi mocniejszy uchwyt niż byłby dostępny gołymi rękami. Zrozumienie, w jaki sposób te dźwignie działają i wchodzą w interakcje, może pomóc dziecięcemu projektowi naukowemu lub po prostu pomóc robotnikowi zrozumieć narzędzia jego handlu.
Szczypce są klasyfikowane jako złożone narzędzie.Proste maszyny
Dźwignia jest jedną z sześciu prostych maszyn, z których zbudowane są wszystkie pozostałe maszyny. Pozostałe pięć prostych maszyn to koło i oś, koło pasowe, nachylona płaszczyzna, klin i śruba. Proste maszyny są łączone, tworząc złożone maszyny. Na przykład, jeśli przymocujesz dźwignię do koła i osi, a następnie umieścisz kosz na górze, zbudujesz taczkę.
Części dźwigni
Dźwignia składa się z czterech części: ładunku, punktu podparcia, wysiłku i samej dźwigni. Obciążenie to punkt, który wywiera siłę na przedmiot manipulowany przez dźwignię, taki jak kosz taczki. Punkt podparcia to punkt, w którym obraca się dźwignia, na przykład środek piły. Wysiłek to moment, w którym osoba lub maszyna wywiera siłę na dźwignię, na przykład uchwyt łomu. Dźwignia to konstrukcja, która łączy pozostałe trzy części.
Klasy dźwigni
Istnieją trzy różne klasy dźwigni. Pierwszorzędna dźwignia ma punkt podparcia między obciążeniem a wysiłkiem. Dźwignia drugiej klasy ma obciążenie między wysiłkiem a punktem podparcia. Dźwignia trzeciej klasy ma siłę pomiędzy ładunkiem a punktem podparcia. Pilarka to przykład pierwszej klasy dźwigni. Taczka jest przykładem dźwigni drugiej klasy. Wędka jest przykładem dźwigni trzeciej klasy.
Dźwignie w szczypcach
Szczypce składają się z dwóch dźwigni pracujących w przeciwnych kierunkach. Obciążenie tych dźwigni jest punktem, w którym chwytają się szczypce. Wysiłek jest na uchwytach, w miejscu, w którym użytkownik chwyta szczypce. Punkt podparcia znajduje się na nakrętce, w której obracają się szczypce. Ponieważ punkt podparcia znajduje się między obciążeniem a wysiłkiem, obie dźwignie są dźwigniami pierwszej klasy.
Jak działają dźwignie
Kiedy wywierasz siłę na siłę jednej z dźwigni w szczypcach, siła ta jest mnożona kilka razy, zanim zostanie wywierana na ładunek. Punkt podparcia zmienia kierunek siły podczas obrotu. Kiedy ściskasz szczypce, obie dźwignie wywierają siłę jednocześnie, w przeciwnych kierunkach i ku sobie. Cokolwiek pomiędzy punktami obciążenia na tych dźwigniach zostanie ściśnięte kilkakrotnie naciskiem wywieranym na uchwyty szczypiec.
