Լծակ

Լծակ, պարզ մեխանիզմ, իրենից ներկայացնում է անշարժ կետի (հենարանի) շուրջը պտտվող ձող, կամ մարմին։

Լծակի օգտագործումը։ Կարճ բազուկի վրա մեծ ուժ ստանալու համար՝ մեծ բազուկի վրա փոքր ուժ գործադրելով։

Պատմություն

Մ.թ.ա. հինգերորդ հազարամյակում մարդն օգտագործում էր կշեռքը, օգտագործելով լծակի կանոնը հավասարակշռության հասնելու համար^[1][2]։ Ավելի ուշ Հունաստանում ստեղվեցին կշեռքներ, որոնցում հենման կետը հնարավոր էր փոխել, և կշռել տարբեր զանգվածներ։ Մ.թ.ա. 1500 թվականին Եգիպտոսում և Հնդկաստանում ստեղվեց կռունկը՝ ջրհորից ջուր հանելու համար^[3]։ Մ.թ.ա. երրորդ դարում Արքիմեդը բացատրեց լծակի աշխատանքի մեխանիզմը։ Ըստ լեգենդի՝ Արքիմեդը, հասկանալով իր բացահայտման նշանակությունը, բացականչել է. «Տվեք ինձ հենման կետ, և ես կշրջեմ Երկիրը»^[3]։

Ցանկացած մեխանիզմ, որը ձևափոխում է մեխանիկական շարժումը, իր կառուցվածքի մեջ լծակ ունի։

Աշխատանքի մեխանիզմ

Հավասարակշռության մեջ գտնվող լծակի սխեման ${\displaystyle F_{1}D_{1}=F_{2}D_{2}}$

Լծակի աշխատանքի մեխանիզմը հիմնված է էներգիայի պահպանման օրենքի վրա։ Առաջին բեռը բարձրացնող բազուկի վրա ազդող ուժը կատարում է աշխատանք, որը հավասար է

${\displaystyle \ A_{1}=F_{1}\Delta h_{1}}$

Երկրորդ ուժը կկատարի աշխատանք, որը հավասար է.

${\displaystyle \ A_{2}=F_{2}\Delta h_{2}}$,

որտեղ ${\displaystyle \Delta h_{2}}$ — լծակի ծայրի տեղափոխուոթյունն է։

Աշխատանքները, ըստ պահպանման օրենքի իրար հավասար են.

${\displaystyle \ A_{1}=A_{2}}$,

${\displaystyle \ F_{1}\Delta h_{1}=F_{2}\Delta h_{2}}$.

Նման եռանկյունների կանոնից.

${\displaystyle \ F_{1}D_{1}=F_{2}D_{2}}$.

Բազմակազմ լծակ, կազմված n պարզ լծակներից։

Նման մոտեցմամբ կարելի է հաշվարկել նաև ավելի բարդ համակարգերը,օրինակ n հատ լծակ ունեցող համակարգում,որտեղ կլինի 2n բազուկ։

${\displaystyle i_{C}={\frac {F_{R1}}{F_{(2n-1)-P}}}={\frac {F_{R1}}{F_{23}}}\cdot {\frac {F_{23}}{F_{45}}}\cdot ...\cdot {\frac {F_{(2n-2)-(2n-1)}}{F_{(2n-1)-P}}}={\frac {B_{2}}{B_{1}}}\cdot {\frac {B_{4}}{B_{3}}}\cdot ...\cdot {\frac {B_{(2n)}}{B_{(2n-1)}}}}$,

որտեղ․

• ${\displaystyle \ B_{i}}$ — i-րորդ բազուկն է․
• ${\displaystyle \ F_{(i-1)i}}$ — (i-1) բազուկից i բազուկին հաղորդվող ուժն է․
• ${\displaystyle \ i_{C}}$ — մոտքի և ելքի ուժերի հարաբերակցությունը.