Πώς θα μπορούσε μια τροχαλία να πολλαπλασιάσει την απόσταση αλλά όχι δύναμη προσπάθειας;

Ένα σύστημα τροχαλίας δεν μπορεί να πολλαπλασιάσει την απόσταση αλλά όχι τη δύναμη της προσπάθειας. Αυτό οφείλεται στη θεμελιώδη αρχή της εργασίας στη φυσική: Η εργασία είναι ίση με τη δύναμη πολλαπλασιασμένη με απόσταση (w =f * d) .

Εδώ είναι γιατί:

* Η εργασία διατηρείται: Σε οποιοδήποτε μηχανικό σύστημα, η συνολική εργασία που πραγματοποιείται σε ένα αντικείμενο είναι ίση με το συνολικό έργο του αντικειμένου. Αυτό σημαίνει ότι η εργασία που βάζετε σε ένα σύστημα (η προσπάθειά σας) θα ισούται πάντα με το έργο που γίνεται στο αντικείμενο (ανυψώνοντας το βάρος).

* προσπάθεια και αντίσταση: Σε ένα σύστημα τροχαλίας, εφαρμόζετε μια δύναμη προσπάθειας για να τραβήξετε το σχοινί. Αυτή η δύναμη προσπάθειας λειτουργεί σε ορισμένη απόσταση. Το σύστημα χρησιμοποιεί τότε αυτή την προσπάθεια για να ανυψώσει ένα βαρύτερο φορτίο, που ονομάζεται δύναμη αντίστασης.

* Δύναμη και εξ αποστάσεως ανταλλαγή: Εάν ένα σύστημα τροχαλίας πολλαπλασιάζει τη δύναμη (καθιστώντας ευκολότερη την ανύψωση του βάρους), πρέπει να το κάνει με το κόστος της απόστασης. Θα χρειαστεί να τραβήξετε το σχοινί σε μεγαλύτερη απόσταση για να σηκώσετε το βάρος στο ίδιο κατακόρυφο ύψος.

* Απλές τροχαλίες: Μια ενιαία σταθερή τροχαλία αλλάζει απλώς την κατεύθυνση της δύναμης. Δεν πολλαπλασιάζει τη δύναμη, ούτε αλλάζει την απόσταση.

* Πολλαπλές τροχαλίες: Τα συστήματα με πολλαπλές τροχαλίες μπορούν να πολλαπλασιάσουν τη δύναμη, αλλά πάντα απαιτούν να τραβήξετε το σχοινί σε μεγαλύτερη απόσταση.

Συνοπτικά: Ένα σύστημα τροχαλίας μπορεί είτε να πολλαπλασιάσει τη δύναμη είτε την απόσταση, αλλά όχι ταυτόχρονα. Η εργασία που γίνεται παραμένει σταθερή.