Σχεδιάστε ένα σύστημα τροχαλίας στο οποίο η εφαρμοζόμενη δύναμη θα μετακινήσει απόσταση 120 cm και θα φορτώσει μόνο 20 cm;
Σύστημα τροχαλίας για εφαρμοσμένη δύναμη 120 cm, κίνηση φορτίου 20 cm
Ακολουθεί ένα σκίτσο ενός συστήματος τροχαλίας που επιτυγχάνει την επιθυμητή κίνηση:
στοιχεία:
* Σταθερή τροχαλία: Μια τροχαλία που συνδέεται με ένα σταθερό σημείο (οροφή, τοίχο, κλπ.).
* Κινητή τροχαλία: Μια τροχαλία που συνδέεται με το φορτίο.
* σχοινί: Ένα συνεχές σχοινί που τρέχει μέσα από τις τροχαλίες.
Ρύθμιση:
1. Συνδέστε το ένα άκρο του σχοινιού στο ανώτατο όριο (ή ένα σταθερό σημείο).
2. Περάστε το σχοινί μέσω της σταθερής τροχαλίας.
3. Περάστε το σχοινί πάνω από την κινητή τροχαλία που συνδέεται με το φορτίο.
4. Περάστε ξανά το σχοινί μέσα από τη σταθερή τροχαλία.
5. Κρατήστε το ελεύθερο άκρο του σχοινιού για να εφαρμόσετε τη δύναμη.
κίνηση:
* Τραβώντας το σχοινί 120 cm προς τα κάτω θα έχει ως αποτέλεσμα την κινητή τροχαλία που θα αυξηθεί 60 cm.
* Δεδομένου ότι το φορτίο συνδέεται με την κινητή τροχαλία, θα αυξηθεί επίσης 60 cm
* Ωστόσο, το φορτίο συνδέεται με την κινητή τροχαλία με ένα σχοινί που είναι διπλάσιο από την απόσταση που ταξιδεύει η κινητή τροχαλία.
* Επομένως, το φορτίο θα μετακινηθεί μόνο 20 cm (60 cm / 3)
Διάγραμμα:
`` `
______
/ \
/ \
/ \ - σταθερή τροχαλία
/____________ \
| |
| |
| Φόρτωση | - Κινητή τροχαλία
| |
| |
| |
| |
| |
/------------ \
\ Σχοινί /
\ --------/
|
|
|
Εφαρμοζόμενη δύναμη
`` `
Επεξήγηση:
Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί την αρχή του μηχανικού πλεονεκτήματος. Η κινητή τροχαλία διαιρεί ουσιαστικά το φορτίο σε δύο μέρη, απαιτώντας το ήμισυ της δύναμης να ανυψώσει το ίδιο βάρος. Ωστόσο, το εμπόδιο είναι ότι πρέπει να τραβήξετε το σχοινί δύο φορές την απόσταση. Σε αυτή την περίπτωση, το φορτίο μετακινεί το ένα τρίτο της απόστασης που ταξιδεύει η εφαρμοζόμενη δύναμη, επιτυγχάνοντας την επιθυμητή αναλογία 120 cm έως 20 cm.
