Những lý giải này dựa trên kiến thức vật lí về lực và đòn bẩy.
Kéo cắt kim loại là một công cụ không thể thiếu trong ngành hàn cắt kim loại cũng như một số ngành nghề khác. Nhưng có ai thắc mắc rằng tại sao tại sao kéo cắt kim loại có tay cầm dài hơn lưỡi kéo không ạ? Bài viết này sẽ giúp bạn tìm ra nguyên nhân của nó nhé.
Lý giải tại sao kéo cắt kim loại có tay cầm dài hơn lưỡi kéo?
Có bao giờ bạn tự hỏi tại sao kéo cắt kim loại có tay cầm dài hơn lưỡi kéo? Lý do cực kì đơn giản mà chắc hẳn sẽ khiến nhiều người thích thú đấy ạ.
Kéo cắt kim loại có tay cầm dài hơn lưỡi kéo là vì nếu như vậy lực mà lưỡi kéo sinh ra khi tác dụng vào tấm kim loại sẽ lớn hơn lực mà tay ta tạo ra khi tác dụng vào tay cầm. Chính vì thế với thiết kế tay cầm dài hơn lưỡi kéo sẽ góp phần làm giảm lực cần tác động của tay. Đồng thời cũng làm cho việc cắt kim loại dễ dàng hơn. Hay nói cách khác kéo cắt kim loại có tay cầm dài hơn lưỡi kéo để tạo lợi về lực.
Vậy tại sao kéo cắt giấy, cắt tóc lại có tay cầm ngắn hơn lưỡi kéo? Câu trả lời là vì để cắt giấy, cắt tóc thì ta không cần dùng nhiều lực. Kéo cắt giấy, cắt tóc có tay cầm ngắn hơn lưỡi kéo vừa có lợi là dùng ít lực vừa có thể tạo ra được vết cắt dài. Hay nói cách khác kéo cắt giấy, cắt tóc có tay cầm ngắn hơn lưỡi kéo để tạo lợi về đường đi.
Một số kiến thức cơ bản về lực và đòn bẩy
Đòn bẩy là một trong các loại máy cơ đơn giản được sử dụng rất nhiều trong đời sống để biến đổi lực tác dụng lên vật tạo thuận lợi cho con người. Đòn bẩy là một vật rắn được sử dụng với một điểm tựa hoặc là điểm quay để làm biến đổi lực tác dụng của một vật lên một vật khác.
Nguyên lí hoạt động của lực và đòn bẩy
Hiệu quả cơ học của một đòn bẩy có thể được xác định dựa trên sự cân bằng các mô men lực T, đối với điểm tựa. Khoảng cách đến điểm tựa và lực là tỉ lệ nghịch với nhau. Tức là nếu khoảng cách càng xa thì lực đầu ra càng bị giảm.
T1 = F1a ; T2 = F2b
Trong đó F1 là lực đầu vào tác dụng lên đòn bẩy; F2 là lực đầu ra.
a và b là các khoảng cách từ điểm tựa tới lực, vuông góc với giá của lực (được gọi là các cánh tay đòn của các lực).
Vì mô men lực phải luôn cân bằng nên: T1 = T2, do đó F1a = F2b
Hiệu quả cơ học của đòn bẩy
Hiệu quả cơ học của đòn bẩy chính là tỉ số giữa lực đầu ra trên lực đầu vào. Công thức như sau: MA = F2 / F1 = a/b
Các liên hệ này cho thấy rằng hiệu quả cơ học có thể được tính theo tỉ số các khoảng cách từ điểm tựa đến nơi lực đầu ra và đầu vào tác dụng lên đòn bẩy (bỏ qua sự tiêu tốn do ma sát, đàn hồi hay sự mòn). Điều này vẫn đúng trong trường hợp đòn bẩy không nằm theo phương ngang.
Đòn bẩy, hay bất cứ loại máy móc nào đều cũng sẽ tuân theo định luật bảo toàn năng lượng. Tức là nếu được lợi về lực bao nhiêu thì đổi lại sẽ thiệt về quãng đường hay tốc độ di chuyển bấy nhiêu và ngược lại. Điều này lí giải tại sao kéo cắt kim loại có tay cầm dài hơn lưỡi kéo, còn kéo cắt tóc và kéo cắt giấy lại có lưỡi kéo dài hơn tay cầm.
Bổ sung một số quy chuẩn kích thước về kéo cắt kim loại
Kéo cắt kim loại là dụng cụ cầm tay để cắt các vật liệu bằng kim loại. Kéo cắt kim loại bao gồm một cặp kim loại cạnh sắc xoay xung quanh một trục cố định. Nguyên lý hoạt động của kéo cơ bản dựa trên nguyên lý lực đòn bẩy, giống như kìm.
| Chiều dài chung (L) | Chiều dài từ mũi đến tâm trục (a) | Chiều rộng tay cầm (b) |
| 200 | 55 – 65 | 40 |
| 250 | 70 – 82 | 40 |
| 320 | 90 – 105 | 50 |
| 360 | 100 – 120 | 50 |
| 400 | 110 – 130 | 55 |
Đơn vị: mm
Ví dụ kí hiệu qui ước của kéo cắt kim loại có chiều dài chung 320mm; kéo 320 TCVN 1476 : 1985.
Đến đây thì các bạn cũng đã hiểu tại sao kéo cắt kim loại có tay cầm dài hơn lưỡi kéo rồi đúng không ạ. Mong rằng bài viết trên sẽ cung cấp kiến thức bổ ích và thú vị cho bạn.
