Teorija

Vai var pacelt Zemeslodi?
9 (1).svg

Izcilais sengrieķu zinātnieks Arhimēds, vairāk nekā pirms 2000 gadiem, atbildēja apmēram šādi:
"Dodiet man atbalsta punktu un es pacelšu Zemeslodi."
 
Par sviru sauc vienkāršu mehānismu, ar kura palīdzību var pacelt smagus ķermeņus. Svira sastāv no sviras kārts un atbalsta punkta.
  
Atbalsta punkts sviras kārti sadala divos sviras plecos.
  
11.svg
 
Atbalsta punkts var būt novietots starp sviras pleciem (a), tad spēks un krava darbojas viena virzienā, vai arī sviras pleci var būt vienā pusē no atbalsta punkta (b), tad spēks un krava darbojas pretējos virzienos.
  
Svira atrodas līdzsvarā, ja spēka un spēka pleca reizinājums abās atbalsta pusēs ir vienāds: F1l1=F2l2.
Ķermenim pieliktā spēka un spēka plecs reizinājumu sauc par spēka momentu.
M=Fl, kur — spēka moments.
Spēka momenta vienība SI sistēmā ir ņūtons reiz metrs, t.i. Nm
 
No sviras līdzsvara nosacījuma seko, ja svira atrodas līdzsvarā, tad spēki ir apgriezti proporcionāli sviras plecu garumiem: F1F2=l2l1.
  • Sviras pleci abās pusēs atbalsta punktam
12.svg
Piemērs:
9.svg
  • Sviras pleci vienā pusē atbalsta punktam
14.svg
Piemērs:
13.svg
Izmantojot sviru, ar nelielu spēku var pacelt smagus ķermeņus. Spēka ietaupījums ir vienāds ar sviras garākā un īsākā pleca garumu attiecību.
Piemērs:
Vienā sviras pusē novietota lode, kuras masa m1=100kg, bet otrā pusē atrodas lode ar masu m2=5kg. Kādai ir jābūt spēka plecu garumu attiecībai, lai svira būtu līdzsvarā?
Izmantojam sakarību, kas seko no sviras līdzsvara nosacījuma: F1F2=l2l1. Ievietojot dotos lielumus, iegūstam l2l1=F1F2=1005=20.
 
15.svg
 
Atbilde: Lai svira atrastos līdzsvarā, spēka plecam l2 jābūt 20 reizes garākam par spēka plecu l1.   
Ikdienā bieži izmanto dažāda veida sviras, piemēram, šķēres, plakanknaibles, lāpstu un ķerru.
 
16.svg
Svira plakanknaiblēs
 
Atsauce:
E. Šilters, N. Sakss "Fizika 9.klasei" Lielvārds, 2000. 30.-31. lpp.
http://lv.wikipedia.org/wiki/Svira, Brīvā enciklopēdija