Vektstang

Vektstangprinsippet viser at denne er i statisk likevekt, med alle krefter i balanse, hvis F₁D₁ = F₂D₂.

En vektstang eller hevarm 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

$F_{\mathrm {2} }\cdot D_{\mathrm {2} }=F_{\mathrm {1} }\cdot D_{\mathrm {1} }$

hvor F er kraft og D er avstand fra vippepunktet, og indeksene refererer til de to stedene kreftene tilføres stangen.

Typisk bruk av vektstang, her i form av et spett. Bevegelsen av stenen blir kort, men kraftig.

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

Førsteklasse vektstang

Vippepunkt er plassert mellom påvirkningskraft og resultatkraft.

Eksempler:

• Saks
• Tang
• Balansevekt og skålvekt
• Dumphuske
• Spett
• Kubein
• Åre

Andreklasse vektstang

Andreklasse vektstang

Resultatkraft er plassert mellom påvirkningskraft og vippepunkt.

Eksempler:

• Trillebår
• Nøtteknekker
• Dør
• Kubein
• Spett
• Stiftemaskin
• Stupebrett
• Skrunøkkel

Tredjeklasse vektstang

Tredjeklasse vektstang. Virker kun når vektstangen er festet til vippepunktet.

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

Denne artikkelen er en spire. Du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide den.