РЫЧАГ

РЫЧАГ, одна из т. н. простых машин, представляющая жесткий стержень, к которому могут быть приложены силы в трех точках, расположенных вдоль его оси. Если одну из трех сил удобно рассматривать как реакцию ©поры, возникающую по закону равенства сил действия и противодействия, то точка приложения этой силы получает название точки опоры. Если точкой опоры служит средняя из трех точек, то имеет место случай Р. первого рода, если крайняя—то налицо случай Р. второго рода. Поскольку признание одной из сил за реакцию опоры часто бывает вполне условным, постольку один и тот же Р. можно бывает нередко рассматривать как относящийся к 1-му и ко 2-му роду. Примеры из биомеханики: 1) Весло гребца есть Р. По отношению к внешнему миру оно есть Р. второго рода, ибо его точка опоры есть место упора его в воду (крайняя точка), ручной конец есть точка приложения силы, уключина (средняя точка)— точка использования силы, толкающая лодку. Между тем биомеханически точка опоры есть уключина, а водный конец весла—точка использования силы, точка отталкивания от воды; поэтому биомеханически весло относится к Р. 1-го рода. 2) Стопа при вставании на носок есть по отношению к внешнему миру Р. 2-го рода (точка опоры крайняя, около пальцев, точка приложения мышечной силы—другая крайняя, пяточный бугор; точка использования силы—голеностопное сочленение _f поднимающее голени, а с ними все тело кверху). Биомеханически она же есть Р. 1-го рода, т. к. точкой опоры для икроножных мышц служит голеностопное сочленение (средняя точка), а кончик носка есть точка использования силы, точка отталкивания от земли. Наиболее существенным понятием, определяющим статику Р., т. е. условия его равновесия, является понятие статического момента, измеряемого как произведение силы на расстояние от ее направления по перпендикуляру до точки опоры. Для равновесия Р. необходимо и достаточно, чтобы статические моменты сил, действующих на две его точки, вычисленные по отношению к точке опоры, были численно равны и противоположны по знаку. При этом, если из трех точек рычага (а, Ь, с) принять за точку опоры а и достигнуть равновесия согласно вышеприведенному условию, то это же условие окажется соблюденным и в том случае, если мы сочтем за точку опоры Ъ или же с. Иными словами, если сумма статических моментов бис относительно а равна нулю, то и сумма статических моментов а и с относительно Ъ тем самым также равна нулю и т. д. Отсюда уже ясно, что различение между Р. 1-го и 2-го рода не имеет научного значения. Вышеизложенное условие равновесия Р. имеет силу не только по отношению к прямолинейному Р., но и для Р. любой формы. Наконец то же условие справедливо и для Р., имеющего более трех точек приложения сил. Это указание существенно потому, что большинство рычагов человеческого тела не прямолинейны и имеют больше трех точек приложения сил, будучи связаны более нежели с одной мышцей.                                      н. Бернштейн.