Kang

Kangiks nimetatakse kõva keha, mis võib pöörelda liikumatul toel. Enamasti mõistetakse kangi veidi kitsamalt kui jäika, paindumatut varrast, mida kasutatakse raskuste nihutamiseks. Paljud masinad ja mehhanismid sisaldavad kangilaadseid osi.

Kangi tasakaalu tingimus on järgmine: kang on tasakaalus, kui sellele mõjuvad jõud on pöördvõrdelised jõudude õlgadega. Matemaatiliselt:

 ehk 

Kangi võib käsitleda omamoodi “jõu muundurina” või “võimendina”. Kangi pika õla otsale rakendatud väike jõud kandub üle kangi teisele otsale ning tekitab seal märksa suurema jõu. Saavutatakse võit jõus. Teiste sõnadega, mehhanismile rakendatud väike sisendjõud annab tulemuseks palju suurema väljundjõu.

Kõige lihtsam kang meenutab veidi kiike. Sisendjõu ja väljundjõu vahel paikneb toetuspunkt. Kuna sisend ja väljund on eri pool toetuspunkti, siis nad mõjuvad vastassuundades. Mees vajutab kangi otsa B allapoole, koormusele A aga hakkab mõjub üles suunatud jõud.  Koormus hakkab nihkuma niipea, kui väljundjõud on pisutki suurem koormuse raskusest.

Veidi teist tüüpi kangi saame juhul, kui sisendjõud ja väljundjõud asuvad samal pool toetuspunkti. Seejuures paikneb sisend toetuspunktist kaugemal kui väljund. Niisugune kang on näiteks käru. Sisend rakendatakse siin käepidemetele, toetuspunkt asub käru rattas, väljund mõjub käru kastis asuvale koormale.

Kui kärukastis on raske kivi, tirib raskusjõud seda allapoole, püüdes käru pöörata vastupäeva. Kui tõsta käepidemetest käru ülespoole, tekitame jõumomendi, mis püüab pöörata koormat päripäeva. Kui käepidemed on rattast näiteks 2 korda kaugemal kui kast koormusega, piisab koormuse tasakaalustamiseks 2 korda väiksemast jõust kui koormuse raskus. Erinevalt eelmist tüüpi kangist mõjuvad sisendjõud ja väljundjõud käru puhul samas suunas.

INGLISKEELSED TERMINID
kang – lever
sisendjõud – input force
väljundjõud – output force
toetuspunkt – fulcrum
võit jõus – mechanical advantage
käru – wheelbarrow