Vektstang
En vektstang eller hevarm[1] er et legeme formet som en stang. Den kan dreie om en akse eller et fast punkt og blir påvirket av krefter i motsatte retninger. Størrelsen av de enkelte dreiekreftene kalles dreiemomenter.
Vektstangprinsippet
Vektstangen blir utsatt for to like sterke, men motsatt rettede rotasjonskrefter (dreiemomenter) så lenge den er i ro. Dreiemomentet beregnes som produktet av kraften som virker i punktet og avstanden fra punktet til aksen, altså som kraft ganger avstand (= arm). Kreftene forholder seg altså omvendt proporsjonalt til armlengdene. Hvis dreiekreftene skulle bli forskjellige, vil stangen måtte bevege seg i den retningen som har det største dreiemomentet.
Vektstangprinsippet kan formuleres med ord som
- „Kraft ganger kraftens arm er lik last ganger lastens arm"
eller med en formel som
hvor F er kraft og D er avstand fra vippepunktet, og indeksene refererer til de to stedene kreftene tilføres stangen.
Bruk
Vektstangen utnyttes både i mekaniske maskiner og i enkle innretninger i hverdagen, for eksempel spett til å løfte og vippe tunge ting, håndtak på dører, i redskaper som nøkler, tenger, klyper, sakser, dumphusker og trillebårer. Brønnvipper er vektstanganordninger for å løfte tunge bøtter opp fra brønner og vann.
Vektstangklasser
Det finnes tre vektstangklasser (første-, andre- og tredjeklasse) der plasseringen av vippepunktet og påvirknings- og resultatkraften varierer.
Vektstenger kan også kategoriseres som enarmet (andre- og tredjeklasse) og toarmet (førsteklasse):
- Enarmet vektstang: Påvirkningskraft og resultatkraft er plassert på samme side av vippepunktet
- Toarmet vektstang: Påvirkningskraft og resultatkraft er plassert på hver sin side av vippepunktet
Førsteklasse vektstang
Vippepunkt er plassert mellom påvirkningskraft og resultatkraft.
Eksempler:
- Saks
- Tang
- Balansevekt og skålvekt
- Dumphuske
- Spett
- Kubein
- Åre
Andreklasse vektstang
Resultatkraft er plassert mellom påvirkningskraft og vippepunkt.
Eksempler:
- Trillebår
- Nøtteknekker
- Dør
- Kubein
- Spett
- Stiftemaskin
- Stupebrett
- Skrunøkkel
Tredjeklasse vektstang
Påvirkningskraft er plassert mellom resultatkraft og vippepunkt.
Eksempler:
- Menneskearm
- Flottør
- Pinsett
- Blide
- Fiskestang
- Redskaper som hakke og ljå
- Padleåre
Se også
- Arkimedisk punkt
- Girutveksling
- Hevarm (skytevåpen)
Referanser
- ^ hevarm - Det Norske Akademis ordbok