NộI Dung
- Chức năng
- Nâng bằng ròng rọc
- Nâng với một khối và giải quyết
- Lợi thế cơ khí
- Lực lượng và công việc
- ma sát
Một khối và giải quyết ròng rọc là một cỗ máy giúp giảm đáng kể lượng lực cần thiết để di chuyển hoặc nâng một vật thể như một cái thùng nặng. Một ròng rọc tiêu chuẩn bao gồm một bánh xe duy nhất trên một trục với một sợi dây chạy qua nó. Theo cách riêng của nó, một ròng rọc chỉ có thể thay đổi hướng của một lực được áp dụng cho một đối tượng. Một hệ thống ròng rọc làm việc cùng nhau có thể tạo thành một khối và vật cản, nhân lên lực lượng ngoài việc thay đổi hướng lực, nghĩa là cần ít lực hơn để di chuyển một vật thể. Mức độ mà khối và giải quyết nhân lên lực lượng là lợi thế cơ học của nó.
Chức năng
Khối và cách khắc phục thường được sử dụng trong các khu vực không có máy móc hạng nặng và thay vào đó phải thay thế nhân lực. Trong thời cổ đại, khối và vật cản đã được sử dụng trong các dự án xây dựng để di chuyển các vật nặng. Trong thời kỳ hiện đại, chúng được sử dụng thường xuyên trên những chiếc thuyền, nơi việc sử dụng cần cẩu hoặc máy móc hạng nặng khác là không thực tế.
Nâng bằng ròng rọc
Nếu chúng tôi đang cố gắng nâng một thùng 200 lb từ sàn lên các bè của tòa nhà, chúng tôi có thể làm điều đó bằng cách sử dụng ròng rọc đơn giản. Chúng tôi sẽ đặt một ròng rọc trong bè và đưa một sợi dây qua nó, gắn một đầu của dây vào thùng. Bằng cách kéo đầu dây bên kia (phần kéo), chúng ta có thể nhấc cái thùng lên bè. Trong hệ thống này, mỗi lần chúng ta kéo sợi dây một chân với 200 lbs. của lực lượng, chúng tôi nâng thùng một chân. Nâng với bất cứ điều gì ít hơn 200 lbs. của lực lượng sẽ không di chuyển thùng 200 lb của chúng tôi.
Nâng với một khối và giải quyết
Nếu, thay vì gắn dây trực tiếp vào thùng, chúng tôi đã chuyển nó qua một ròng rọc mới được gắn vào thùng và sau đó gắn đầu dây vào bè, chúng tôi sẽ có một khối và giải quyết. Bây giờ, mỗi lần chúng ta kéo đầu dây tự do, sợi dây sẽ phải di chuyển giữa bè và thùng hai lần. Chúng tôi sẽ phải kéo hai chân trên dây để nâng cái thùng một chân. Tuy nhiên, chúng tôi sẽ chỉ phải kéo với 100 lbs. của lực lượng.
Lợi thế cơ khí
Sự chênh lệch này giữa lượng lực cần thiết để di chuyển một vật thể và trọng lượng của vật thể là lợi thế cơ học của khối và vật cản. Điều này giống như sự chênh lệch giữa số lượng dây chúng ta kéo so với khoảng cách vật thể di chuyển. Để tính lợi thế cơ học, chúng ta có thể chia trọng lượng của vật được nâng lên bằng lực cần thiết để nâng nó hoặc chúng ta có thể chia lượng dây chúng ta phải kéo theo khoảng cách mà vật di chuyển. Để tìm ra lợi thế cơ học của máy bằng phương pháp đầu tiên, chúng tôi sẽ chia trọng lượng thùng, 200 lbs., Theo lượng lực cần thiết để nâng nó, 100 lbs., Cho chúng tôi lợi thế cơ học là hai. Chia bao nhiêu sợi dây chúng ta chuyên chở một lúc, 2 feet, bằng khoảng cách thùng tăng, một chân, cho chúng ta cùng một câu trả lời. Theo nguyên tắc thông thường, số lượng chiều dài của dây giữa hai ròng rọc trong một khối và vật cản tương ứng với lợi thế cơ học của máy. Trong máy của chúng tôi, sợi dây truyền từ ròng rọc trên xuống ròng rọc dưới cùng và quay ngược lên bè: hai chiều dài của dây cho chúng tôi lợi thế cơ học của chúng tôi là hai.
Lực lượng và công việc
Mặc dù một khối và vật cản làm giảm lượng lực cần thiết để di chuyển một vật thể, nó không làm thay đổi lượng công việc. Ví dụ, một khối và vật cản với lợi thế cơ học là bốn sẽ cho phép bạn nâng một vật 4 lb chỉ với lực 1 lb. Tuy nhiên, nó cũng sẽ yêu cầu bạn kéo 4 chân dây để nâng vật lên một chân.
ma sát
Khi bất kỳ vật thể nào di chuyển chống lại vật thể khác, một số năng lượng của vật thể chuyển động bị mất do ma sát. Trong một khối và giải quyết, một số ma sát trong ròng rọc sẽ làm giảm lợi thế cơ học của máy. Để bao gồm ma sát trong tính toán lợi thế cơ học của khối và vật cản, hãy chia trọng lượng của vật được nâng lên theo trọng lượng cần thiết để nâng nó.