Hefboom (Een) is eene willekeurige staaf, die om een bepaald punt — het steunpunt — draaijen kan; op den hefboom werken voorts krachten op 2 verschillende punten — het lastpunt en het magtpunt.
Ligt het steunpunt tusschen laatstgenoemde 2, dan heeft men een twee-armigen hefboom, terwijl bij een een-armigen last- en magtpunt aan dezelfde zijde van het steunpunt liggen. Fig. 1 vertoont een gelijkarmigen hefboom. Het steun punt is bij h, — aan het lastpunt a is de last P opgehangen, en bij het magtpunt a' werkt de magt Q, een gewigt dat den last P in evenwigt houdt. Wanneer men met zulk een werktuig een last wil opheffen, moet men evenveel kracht gebruiken als bij eene regtstreeksche opheffing. Men heeft echter het voordeel, dat men de rigting der aangewende kracht veranderen kan. Een gelijkarmige hefboom is de balans (zie aldaar).
Men onderstelt daarbij, dat de krachten bij het last- en magtpunt in eene loodregte rigting werken. Is deze scheef, zooals in Q' is aangewezen, dan mag men ha' niet langer als hefboom beschouwen, maar de lijn, die uit h loodregt op Q'a' valt, dus hi. Deze is kleiner dan ha', zoodat men nu niet langer te doen heeft met een gelijk-armigen hefboom. Hier gelden alzoo de wetten van den ongelijk-armigen. Iets dergelijks heeft plaats, wanneer de magt werkt in de rigting a'Q'; hier is hi', loodregt vallende op het verlengde van Q'a', de tweede hefbooms-arm.
In fig. 2 ligt het steunpunt h niet in het midden tusschen het lasten magtpunt, maar digter bij het eerste. Hierbij vindt evenwigt plaats, wanneer de gewigten van magt en de last omgekeerd evenredig zijn aan de lengten der naar hunne zijden gelegene hefboomsarmen, zoodat men heeft P: Q = ha': ha. Uit de teekening kan men opmaken, dat ha' 4-maal zoo groot is als ha, zoodat bij evenwigt P 4-maal zoo groot moet wezen als Q. Het product van de lengte van den hefbooms-arm en het daaraan hangend gewigt (P X ha of Q X ha') noemt, men het statisch moment. Van daar de wet: Een hefboom is in evenwigt wanneer de statische momenten der beide armen gelijk zijn. Bij een ongelijk-armigen hefboom zijn alzoo magt en last ongelijk, en men zal daarmede te zwaarder last kunnen opheffen, naarmate de arm, waarop de magt werkt, langer is. Hierbij dient men het volgende op te merken:
Wanneer de hefboom zich in den stand bb' bevindt en men het gewigt P' tot P wil opheffen, dan moet de magt van Q' tot Q. dalen en dus een veel grooteren weg afleggen. Deze laatste is evenredig aan de opheffing van den last. Wat men in kracht wint, verliest men derhalve in tijd. Wil men een zwaren last optillen, dan moet men een hefboom met zeer ongelijke armen gebruiken en den last aan den korteren arm bevestigen. Wenscht men echter een geringen tegenstand met groote snelheid te overwinnen, dan laat men de magt op den korteren arm werken.
Scharen, tangen enz. zijn ongelijk-armige hefboomen, alsmede de unster, voorgesteld in fig. 3. Hij bestaat uit eene stevige ijzeren of houten staaf, die in h opgehangen en draaibaar is. Aan het kortere uiteinde bevindt zich in a een haak, waaraan men den last P kan ophangen. Op het langere uiteinde bevindt zich eene schaal, en het gewigt Q kan men daarlangs verschuiven. Om evenwigt te verkrijgen met den last P, moet Q verder naar de zijde van b verschoven worden, naarmate P zwaarder is.
In fig. 4 aanschouwt men een één-armigen hefboom. Ook hier is h het steun-, a het last- en a' het magfpunt.De last P trekt a naar beneden, en om evenwigt te doen ontstaan, moet de magt Q den hefboom in al omhoog trekken. Q en P kan men verwisselen zonder de omstandigheden te veranderen. Bij een één-armigen hefboom werken steeds de magt en de last in tegenovergestelde rigtingen. Daar de hefbooms-arm steeds de afstand is van het magt- of lastpunt van het steunpunt, zoo zijn hier ha en ha' de hefbooms-armen. De eenarmige hefboom is dus altijd een ongelijkarmige, want als men magt- en lastpunt beide naar a of a' verplaatst, verdwijnt de hefboom. De last en de magt kunnen hij zulk een hefboom derhalve nooit gelijk wezen. Ook hier heeft evenwigt plaats, als de statische momenten gelijk zijn.
In het dagelijksch leven, en vooral in de werktuigkunde wordt van hefboomen op velerlei wijze gebruik gemaakt. Ook des menschen arm is een hefboom, van welken men steun-, last en magtpunt gemakkelijk kan vinden. Ten slotte gewag u wij van hefboomen met gebogen armen, zooals wij in tig. 5 aanschouwen. De 3 hoofdpunten zijn hier weder met dezelfde letters aangeduid als in de voorgaande figuur. De lengte der armen is hier geenszins die der gekromde armen zelve, maar die der horizontale lijnen hi, hi', wanneer magt en last loodregt werken. Werken echter, gelijk in fig. 6, P en Q in schuinsche rigting, dan laat men uit h op de lijnen, welke die rigtingen aan wijzen, de loodlijnen hi, hi' vallen, welke alsdan de lengten, der hefbooms-armen voostellen.
