Принципи на ролките и лостовете

И ролките, и лостовете се използват от векове като средство за изпълнение на тежки задачи. Тези прости машини използват законите на физиката за ефективно преместване на тежестта на разстояние. Те позволяват на един човек да движи тежести, които човек би бил неспособен да вдигне без намесата на такива инструменти.

Ако захранвате въже над горната част на единична ролка и повдигнете тежест с него, ще издърпате въжето на същото разстояние, както е вдигната тежестта, и ефективно вдигане на същата тежест. Ако обаче прикрепите въжето към дъното на рамката на ролката, прекарайте го през друга ролка и обратно през първо, след това ще дърпате въжето два пъти по-голямо от разстоянието, в което се вдига тежестта, но вдигате само половината от тежестта. Практическият резултат от това е, че можете да вдигнете, например, 100-килограмова тежест 10 фута, като издърпате въже 20 фута с това, което се чувства като тегло 50 килограма върху него. Този принцип може да бъде удължен за неопределено време чрез добавяне на още ролки.

instagram story viewer

Съотношението между теглото и разстоянието може също да бъде променено чрез използване на ролки с различни диаметри. По същество това е същият принцип като познатата работа на велосипедните съоръжения. Когато завъртите зъбно колело с голям диаметър, което е прикрепено чрез верига към зъбно колело с малък диаметър, по-малкото зъбно колело ще се върти по-бързо. Като прикачите макари с различен диаметър една към друга с въжета или вериги, можете значително удължете силата на повдигане, като просто издърпате въжето или веригата за по-голямо разстояние от теглото повдигнати.

Лостът работи по същия принцип като ролката, но по съвсем различен физически начин. Ако вземете 10-метрова дъска и я поставите върху опорна точка в центъра, можете да поставите тежест на единия край и да я повдигнете, като натиснете надолу върху другия край. Разстоянието, което спускате единия край, ще бъде идентично с разстоянието, което другият край повдига и ще изисква същото количество тегло. Ако обаче изместите опорната точка от центъра на дъската - лоста - получавате механично предимство. Ако опорната точка е на един крак от единия край и на девет фута от другия край, можете да вдигнете много голяма тежест, като просто спуснете дългия край девет пъти по-далеч, отколкото се издига по-късият край.

Ролките и лостовете и физиката, която стои в основата им, са в основата на много съвременни машини. Всичко, от водни колела до двигатели с вътрешно горене, използва принципа на трансформиране на теглото в разстояние.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer