قائمة الأنواع الخمسة للبكرات

البكرة هي واحدة من ست آلات بسيطة يستخدمها البشر لمساعدتهم على رفع وتحريك الأشياء. تتكون جميع البكرات من مستوى أساسي من عجلة مع حبل مدبب حولها. اعتمادًا على ترتيب البكرة ، قد توفر البكرة ميزة ميكانيكية تسمح بحمل ثقيل يتم رفعه بجهد أقل ، أو يسمح ببساطة بتطبيق نفس القدر من القوة في اتجاه مختلف. قد تسمح أنظمة البكرة الأخرى بكل من هذه الفوائد.

يتم توصيل عجلة نظام البكرة الثابتة بهيكل صلب مثل جدار أو أرضية ، بينما يكون الحبل مجانيًا. هذا يعني أن البكرة نفسها ثابتة. لا تقدم البكرة الثابتة أي ميزة ميكانيكية ولكنها تسمح للشخص بإعادة توجيه القوة. لذلك بدلاً من رفع جسم ثقيل بشكل مباشر ، يمكن لأي شخص استخدام بكرة لرفع الجسم عن طريق الضغط على الحبل لأسفل.

عجلة البكرة المتحركة غير متصلة بأي سطح معين ؛ بدلاً من ذلك ، يتم توصيل حبل البكرة بسطح ثابت. على عكس البكرة الثابتة ، توفر البكرة المتحركة ميزة ميكانيكية. يتم ربط حمولة ثقيلة بالعجلة بدلاً من الحبل ، وعندما يتم سحب الحبل ، تنزلق العجلة إلى أعلى الحبل ، وبذلك تحمل الحمولة معها. هذا يتطلب عملاً أقل مما يتطلبه رفع الحمل مباشرة.

تتكون البكرة المركبة من بكرة ثابتة وبكرة متحركة. يجمع هذا بين مزايا كل من البكرة الثابتة والمتحركة. في البكرة المركبة ، يعلق الوزن على عجلة بكرة متحركة ، والتي هي نفسها مشدودة بحبل متصل ببكرة ثابتة. باستخدام البكرة المركبة ، يمكنك إعادة توجيه الاتجاه المطلوب للقوة بالإضافة إلى إجمالي عبء العمل للقوة.

تعتبر الكتلة والمعالجة شكلًا متخصصًا من البكرة المركبة التي يمكن أن تقلل بشكل كبير من مقدار العمل المطلوب لتحريك جسم ثقيل. يتكون نظام البكرة ذات الكتلة والمعالجة من عدة بكرات ثابتة ومتحركة مرتبة بالتوازي مع بعضها البعض ؛ بكرات ثابتة محاذاة بكرات ثابتة ومتحركة مع متحركة. يتم إرفاق كل زوج مركب بالزوج التالي ، وكل مجموعة تقلل من إجمالي العمل المطلوب. يُنسب نظام البكرة هذا إلى أرخميدس ، المخترع وعالم الرياضيات القديم الشهير.

البكرة المخروطية هي نظام بكرة متخصص آخر يشتمل على الآليات الأساسية لنظام البكرة مع السماح بإجراء تعديلات ميكانيكية. البكرة المخروطية هي في الأساس عدة بكرات ذات محيط متناقص مكدسة فوق بعضها البعض ، مكونة شكل مخروطي. يسمح هذا الشكل المخروطي لمشغل البكرة بتغيير سرعة حركات البكرة ، مع محيط أصغر يتطلب عملاً أقل ولكنه ينتج أيضًا عملًا أقل. تعمل الدراجات متعددة التروس بشكل أساسي على نفس النظام ؛ يمكن لراكب الدراجة أن يتنقل بسهولة بين التروس الأصغر التي تحرك الدراجة بشكل أقل ، والتروس الأعلى التي تتطلب المزيد من الجهد ولكنها تحرك الدراجة لمسافة أكبر في كل دورة.