Gravitatea nu este o povară pentru pârghie și un bloc
Candidat de Științe Tehnice, D. ZYKOV.
Trăim într-o epocă a tehnologiei, și multe din anumite motive, se pare că această tehnică este, în principal electronice. Ei bine, într-un vârf de cuțit, sau este absolut electric cel mai rău caz, pur și simplu motorizat, care este echipat cu unele motor. Și adevărul este că, indiferent unde te-ai uitat, asigurați-vă că pentru a vedea un calculator, radio, televiziune, o mașină sau o macara. În același timp, există o tehnică, și mai ușor, și, de fapt, le-a permis oamenilor să construiască structuri arhitecturale grandioase și sape canale, să construiască bărci cu pânze și naviga pe mările și oceanele lor, astfel încât doar să ia în fiecare zi, apa din fântână, și de a face multe alte lucruri utile.
În centrul de aproape orice mecanism de tip „clasic“ este o pârghie sau un bloc. Cel mai ușor maneta - aceasta este stick-ul obișnuit situată pe nicovală. În pârghia are două brațe - lungi și scurte. Efectul de levier - este distanța de la punctul de sprijin până la punctul de aplicare a forței. Pentru a fi exact - la linia de aplicare a forței (figura 1).
O proprietate remarcabilă a pârghiei este că, dacă scurt brațul lui să se atașeze de putere să stea, de exemplu, sarcina, apoi să-l ridica sau menține maneta în echilibru, brațul lung va trebui să aplice o forță de mai multe ori mai mică decât greutatea încărcăturii, brațul cât mai mai scurt. Produsul din forța aplicată pe lungimea brațului pârghiei cu valoarea acestei forțe este numită în mecanica forța de cuplu. Dimensiunea sa - × Newton metru (Nm). Pârghia este în echilibru atunci când cuplul aplicat brațul lung, egal cu momentul pe brațul scurt și care vizează în direcția opusă.
Acest braț proprietate, oamenii au învățat să folosească un timp foarte lung. Dacă doriți pentru a ridica o piatra grea, suficient pentru a forța de tracțiune în conformitate cu mult timp puternic băț sau resturi de metal său, plasat sub braț piatră mai mici sau un jurnal și faceți clic pe capătul lung. În același mod poate fi ridicat sau dulap frigider (fig. 2). De altfel, aceasta este cu utilizarea proprietăților de pârghie face cărucioare pentru transportul de magazine de mobila.
Nu mai puțin interesant este blocul. Acesta este montat numai pe o osie solidă, cu un pic de film aruncat peste el, cu o frânghie. Dacă rola este montat pe un soclu înalt, va fi convenabil pentru a ridica o frânghie sarcini mici, cum ar fi o galeata de vopsea. Dar nici o lucrare de relief apreciabilă nu înțeleg. Dar, dacă luați cele două role, acesta poate fi mare pentru a câștiga în vigoare.
Să aruncăm o privire la diagrama (Figura 3). Imaginați-vă că cele două capete ale cablului este montat fix pe tavan și atârnă în jos pe rola ei cu axa sa de a atașa la cârlig. încărcați agățat pe un cârlig. Rope - o piesă este flexibil și este capabil să reziste doar tensiune. Cum să vorbim despre astfel de lucruri - încovoiere și compresiune nu funcționează. Într-adevăr, îndoiți, tricot mototoli și frânghie poate fi la fel de mult ca este necesar, și să rupă (desigur, dacă e bine) este dificil. Deci, coarda trece din greutatea forței de încărcare la punctul de suspensie, cu fiecare crengilor exact jumătate.
Acum, înlocuiți unul dintre dispozitivele de ancorare de cablu de pe bloc, cu remorca axa etanșă la tavan și oferă o rolă liberă să se rotească (Figura 3b). În cazul în care cablul nu deține, marfa, clar, se va prăbuși la podea. Și dacă țineți? Și dacă țineți, sunteți surprinși să observați că încărcătura nu intră, deși forța aplicată coarda, jumătate din greutatea sarcinii! De ce, uita-te la graficul: pentru a menține sistemul în echilibru necesită doar o astfel de forță! Încercați să ridice sarcina este acum. Ar fi mult mai ușor decât o frânghie, pur și simplu aruncat peste bloc. Cu toate acestea, timpul de creștere va dura mai mult. Și de ce? Da, pentru că, de două ori a marcat în vigoare, ne pierdem cu același factor în depărtare. Și acest lucru este văzut de asemenea în mod clar în diagrama.
Dacă, în loc de o pereche de blocuri pentru a lua două, câștigul în putere din nou sa dublat, iar dacă cei trei - premiul va crește de șase ori mai mare (Figura 4). Un astfel de aranjament de mai multe blocuri numite bloc scripete. Acestea sunt utilizate în macarale, lifturi, vele pentru a ridica vele. De câteva blocuri puteți face un mic, dar foarte convenabil și util pe troliul de mână fermă.
legende
Fig. 1. Brațul de pârghie - este distanța de la punctul de sprijin (acesta este desemnat prin litera A) la aplicarea forței F. Valoarea liniei umărului în figură ușor determinată prin construirea unei perpendiculara de la punctul de sprijin pentru linia de forță și de măsurare a lungimii sale. Acest lucru va fi umăr. Notă: lungimea brațului (desemnată prin litera L) este întotdeauna mai mare decât (sau cel mult egală cu) valoarea umărului. Pârghia este în echilibru, dacă momentele forțelor aplicate acestuia umerii sunt egale între ele și îndreptate în direcții opuse.
Fig. 2. Proiectarea căruciorului pentru transportul de mobilier se bazează pe proprietățile pârghiei. Moment de greutatea de încărcătură: M1 = F1 h1. Pentru a ridica sarcina, trebuie să fie aplicată într-o direcție orizontală a forței. Atunci când vehiculul este înclinat, se va permite să păstreze puterea. Rețineți că f2> F2 datorită faptului că, în calitate de „zavalivanija“ cărucior de umăr crește H1 și H2 umăr - dimpotrivă, scade.
Fig. 3. Greutatea încărcăturii suspendate de o funie atârnată deasupra blocului, se transmite la punctele de suspensie ale fiecăreia dintre sucursalei sale în mod egal. In acest caz, fiecare tensiune ramură este de 1 kg (greutatea încărcăturii și a unității de 2 kg). Pentru a echilibra sarcina suspendată pe bloc, avem nevoie de o contragreutate care are jumătate din masa.
Fig. 4. O pereche de blocuri, dintre care unul este fixat pe axa fixă, iar celălalt - pe liber, este numit un bloc de scripete. Dacă cele două blocuri - un bloc de scripete simplu, dacă patru (adică două perechi) - un bloc de scripete dublu, în cazul în care cele opt - patru timp. Cât de multe blocuri în abordeazã, ca de multe ori, atunci când cățărare puteți câștiga în vigoare și chiar la fel de mult timp pentru a pierde în depărtare.