dwignie

Dwignie, pisane także dźwignie, to elementy mechaniczne w postaci belki lub ramienia, które obracają się wokół punktu podparcia (fulcrum). Służą do przenoszenia siły, zmianę kierunku jej działania oraz zwiększania lub czasami zmniejszania skuteczności pracy wykonywanej przez człowieka lub maszynę. Dzięki odpowiedniemu rozmieszczeniu sił i długości ramion możliwe jest uzyskanie większego lub mniejszego mechanicznego bodźca na obciążenie.

W mechanice dźwignie opisuje zasada momentów: siła działająca na dźwignię i jej ramie odległe od fulcrum generują moment obrotowy, który musi równoważyć moment obciążenia po drugiej stronie. W stanie statycznym F1·d1 = F2·d2, gdzie F1 i F2 to siły, a d1 i d2 to odpowiednie odległości od fulcrum. Przez odpowiednie dobranie długości ramion można uzyskać pożądany wzrost siły lub prędkości ruchu.

Klasyfikacja dźwigni wyróżnia trzy podstawowe typy w zależności od położenia fulcrum względem siły i obciążenia: dźwignie pierwszego rodzaju mają fulcrum między siłą a obciążeniem (np. huśtawka, niektóre narzędzia), dźwignie drugiego rodzaju mają obciążenie między fulcrum a siłą (np. wózek ogrodowy), a dźwignie trzeciego rodzaju mają siłę między fulcrum a obciążeniem (np. szczypce, łyk szczypiec). Każdy typ oferuje inny stosunek mechaniczny i charakterystykę ruchu.

Historia koncepcji dźwigni sięga czasów starożytnych; najczęściej są przypisywane w rozmaitych źródłach badaczom takim jak Archimedes, który sformułował podstawy matematyczne i fizyczne opisujące działanie dźwigni. Nazewnictwo wywodzi się od polskiego rdzenia dźwignia, odnoszącego się do podnoszenia i podparcia.