الروافع
لقد اخترع الإنسان العديد من الآلات البسيطة الّتي ساهمت في مساعدته للقيام بالعديد من المهامّ الصعبة والشاقّة، بكلّ سهولةٍ ويسر، وتعدّ الرّوافع أولى الآلات البسيطة الّتي اخترعها الإنسان منذ قديم الزمان.
تتكوّن الرافعة من ساقٍ متينة مستقيمة، والجسم المراد تحريكه ويسمى "المقاومة"، والقوّة التي يؤثّر بها الشخص لتحريك الجسم، ونقطة الارتكاز، وهي النقطة التّي يرتكز عليها الساق.
خصائص الرافعة
عرّف العالم اليوناني أرخميدس الرّافعة على أنّها آلةٌ بسيطة مكوّنة من ساقٍ مرتكزةً على نقطةٍ ثابتة، وتسمى نقطة الارتكاز، كما أنها تتأثّر بالقوّة والمقاومة، ولمعرفة أنواع الروافع، يجب التذكير بخصائص الرافعة، وهي:
- محور الارتكاز، وهي نقطة استقرار الرافعة.
- القوّة، وهي نقطة تأثر القوّة.
- المقاومة، هي نقطة تتأثّر بفعل المقاومة.
- ذراع القوة، وهي المسافة بين القوة ومحور الارتكاز.
- ذراع المقاومة، وهي المسافة بين المقاومة ومحور الارتكاز.
أنواع الروافع
- روافع النوع الأول: وهي الروافع الّتي يكون فيها محور الارتكاز بين القوّة والمقاومة، وتكون لها فائدة آليّة عندما تكون ذراع القوّة أكبر من ذراع المقاومة، وبالتالي توفّر الجهد والوقت معاً، ومن الأمثلة على هذا النوع المقص، والعتلة، والميزان ذو الكفّتين، والأرجوحة.
- روافع النوع الثاني: هي الروافع الّتي تكون فيها المقاومة بين محور الارتكاز والقوّة، ويتميّز هذا النوع بفائدته الآلية الدائمة والكبيرة، حيث إنّ ذراع القوّة فيها دائماً أكبر من ذراع المقاومة، ومن الأمثلة على هذا النوع "فتّاحة" المياه الغازيّة، وكسّارة البندق، وعربة الحديقة.
- روافع النوع الثالث: هي الروافع التي فيها القوّة واقعةً بين المقاومة ومحور الارتكاز، وليس لهذا النوع فائدة آليّة، إنما يسّهل العديد من الأعمال كملقط الفحم، وأمثلة عليه أيضاً: ملقط الثلج، والمكنسة اليدويّة، وسنّارة الصيد، والمكبس، ومضرب كرة الهوكي، وكلّما كانت الفائدة الآليّة أكبر، كلّما كانت الرافعة أفضل.
وظائف الروافع
من مهام الرافعة الرئيسيّة أنّها تسهّل المهام من خلال القيام بإحدى الوظائف التالية أو أكثر:
- تكبير القوة، حيث توفّر بعض أنواع الروافع الجهد المبذول، عن طريق استخدام قوّةٍ صغيرة، وذلك لتحريك ثقلٍ كبير كالعتلة.
- تكبير المسافة: تقوم بعض أنواع الروافع ببذل قوةٍ خلال مسافةٍ صغيرة، وبالتالي تُحرّك ذراع المقاومة مسافةً كبيرة، مثال عليها المكنسة اليدويّة.
- نقل القوّة، يتمّ انتقال القوّة من مكانٍ إلى آخر بدلاً من انحناء الشخص لبذل الشغل، كالمكنسة اليدويّة.
- الدقة في العمل، من خلال استخدام الملقط، ويتمّ الحصول على الأشياء الصغيرة بدقّةٍ متناهية.
- الابتعاد عن المخاطر، حيث يساعد ماسك الفحم على حماية الإنسان من الحرارة، أو البرودة، أو المواد السامّة.
- الزيادة في السرعة، تعمل بعض أنواع الروافع على زيادة سرعة الأجسام المؤثّرة عليها بقوّة، كمضرب لعبة الهوكي.
