המנוף הינו עצם המקל על הרמת עצם אחר, ע"י הגדלת המומנט. לא לחינם תבע ארכימדס את האמרה "תנו לי נקודת משען ואוכל להזיז את העולם". באופן תאורטי באמצעות מנוף מתאים ניתן להרים עצמים בכל כובד, ואכן ניתן לראות זאת באתרי בנייה ובנמלי ים. גם נדנדה היא סוג של מנוף. הסרטון שלפנינו מסביר כיצד פועל מנוף פשוט, ומהם הכוחות המעורבים בפעולתו. הסרטון מדובב באנגלית, על כן הוספנו תרגום והסברים בהמשך העמוד.
 

This video was produced by Dr. Dan Izzo

על מנת לקבל מינוף, למנוף צריכה להיות נקודת משען (fulcrum). עומס המשקל שניתן להרים עם המנוף תלוי באורך המנוף, מיקום נקודת המשען, היכן הכח מופעל, והיכן העצם אותו מרימים ממוקם. ישנם שלושה מבנים בסיסיים שכל אחד מהם יתן סוגי מינוף שונים. במקרה הראשון, הכוח והעצם נמצאים בצדדים שונים של נקודת המשענת. כאשר הכח המופעל והמשקל נמצאים במרחק שווה מנקודת המשען, הכח המופעל ישווה את משקל העצם, ועל כן לא מקבלים יתרון מינוף. אם מזיזים את נקודת המשען, כך שהכח המופעל במרחק כפול מנקודת המשען ביחס לעצם, יהיה צורך רק במחצית הכח על מנת להניע את העצם. רמת המינוף תעלה בהתאם להתקרבות נקודת המשען אל העצם. ליחס זה קוראים "יתרון מכאני" (mechanical advantage). דוגמא למנוף כזה, הוא יכולת הלפיתה של צבת, ויכולת חליצת המסמרים של מוט הרמה. במקרה אחר, העצם נמצא בין נקודת המשען למקום בו מופעל הכח. ככל שהעצם קרוב יותר לנקודת המשען, כך היתרון המכאני גדל. גם כאן, אותם חוקי יחס פועלים, אם הכח מופעל רחוק פי שלושה מנקודת המשען מאשר העצם, הכח שיופעל יהיה קטן פי שלושה. דוגמא למנוף כזה הם המריצה ומפצח האגוזים. מצב שלישי הוא כאשר הכח מופעל בין נקודת המשען לעצם. בניגוד למקרים הקודמים, הכח המופעל לא מכפיל כח, אלא מכפיל תנועה. הכח המופעל לא נחלש בהתאם למיקום, אבל מניע את העצם למרחק גדול יותר. דוגמא למנוף כזה היא חכת הדייג והפינצטה. בכל המנופים הללו, מה שנצבר בתנועה נאבד בכח.


ציור של ארכימדס מרים את העולם. פורסם בעיתון Mechanics Magazine בלונדון ב1824. התמונה נלקחה מוויקיפדיה.

6 תגובות

  • יאיר שנה ג מתמט...

    טורק לגוף צפיד

    זה נובע פשוט ממשוואות תנועה לגופים
    https://he.m.wikipedia.org/wiki/מומנט_כוח

  • אנונימי

    אני לא מצליח לראות את הסרטון

    .

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    איזו הודעת שגיאה אתה מקבל?

    איזו הודעת שגיאה אתה מקבל?

  • ורד

    מנוף

    איך עובד המנוף. לא מבינה את ההבדלים בין 3 סוגי המנופים.

    אני ממש מבולבלת. אם אפשר להסביר לי.

    תודה, ורד.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןחגי אדרי

    תשובה

    שלום ורד,

    אנסה להבהיר. ישנם 3 סוגים, ההבדל בינהם הוא המיקום של נקודת המשען, העומס (המשקל אותו מנסים להרים), והמקום שבו מפעילים את הכוח.
    בסוג הראשון, העומס בקצה אחד, נקודת המשען באמצע ומפעילים את הכוח בקצה השני. זה בדיוק כמו בנדנדה בגן משחקים או במאזניים ישנות.
    בסוג השני, נקודת המשען בקצה אחד , העומס באמצע ומפעילים את הכוח בקצה השני. למשל - מריצה, הגלגל על הקרקע הוא נקודת המשען, תכולת המריצה היא העומס, ומפעילים כוח (מרימים) בקצה השני.
    בסוג השלישי, נקודת המשען בקצה אחד, מפעילים כוח באמצע, והעומס הוא בקצה השני. למשל - חכת דייג, קצה החכה הקרוב לדייג הוא נקודת המשען, מפעילים כוח קצת רחוק יותר, והדג בקצה השני הוא העומס.
    שני המנופים הראשונים הם מכפילי כוח, כלומר אפשר באמצעות כוח קטן להרים עומס גדול (לדוגמא, אדם רזה שיושב בקצה אחד של נדנדה יוכל להרים אדם כבד ממנו שיושב קרוב לאמצע הנדנדה). לעומת זאת במנוף השלישי הוא לא מכפיל כוח והוא רק מגדיל את טווח התנועה, כלומר בעזרת תנועה קלה של החכה אפשר להזיז את הדג מרחק גדול יחסית.
    מקווה שזה יותר ברור, את מוזמנת להמשיך ולשאול שאלות כאן או בפורום שאל את המומחה.

  • סנא

    סוגי מנופים

    מאילו סוגי מנופים מורכב קוצץ הציפורניים?