Jaká je mechanická výhoda jednotlivých pohyblivých kladek?

Kladky jsou jedním ze šesti typů jednoduchých strojů, což je zařízení, které lidem umožňuje vykonávat práci s menším úsilím, než by jinak vyžadoval úkol. Jednoduché stroje to umožňují díky své mechanické výhodě, která má multiplikační účinek na vynaložené úsilí. Pohyblivá kladka je typ kladky, která se pohybuje s pohybovaným objektem.

Mechanickou výhodou je název multiplikátoru sil daný jednoduchým strojem. Mechanická výhoda stroje je v podstatě měřítkem toho, kolik potřebné síly je rozloženo po celém stroji. Mechanický je multiplikátor síly, protože znásobuje vynaložené úsilí. Pokud například krabička potřebovala k pohybu 100 newtonů síly a mechanicky jste ji připevnili k kladce výhoda 3, stačí použít 33 newtonů síly, protože 33krát 3 se rovná 99, což je dost blízko na 100.

Všechny řemenice mají dvě součásti: lano a drážkované kolo. Lano zapadá kolem kola a umožňuje lanu pohybovat se kolem něj. Kladky jsou pevné nebo pohyblivé. Pevná kladka je stacionární, připevněná ke zdi nebo podobnému předmětu. Váha, kterou pohybuje kladka, je připevněna k lanu. Kolo pohyblivé řemenice není připevněno k žádnému stojícímu předmětu; jeden konec lana je místo toho nehybný. V pohyblivé kladce je závaží připevněno ke kolu, nikoli k lanu, a kolo se pohybuje po délce lana, jak se závaží zvedá nebo spouští.

Mechanická výhoda pohyblivé řemenice je 2. To znamená, že pohyblivá kladka sníží na polovinu potřebnou sílu potřebnou k pohybu jakéhokoli předmětu k ní připojeného. K tomu dochází, protože v pohyblivé kladce je jeden konec lana nehybný, což znamená, že absorbuje část síly potřebné k pohybu předmětu. Pokud tedy k pohyblivé kladce připevníte krabici o velikosti 100 newtonů, budete muset k pohybu krabice použít pouze 50 newtonů síly, protože pohyblivá kladka znásobí vaši sílu o 2.

Kladky spolupracují v tandemu a přidání kladek zvýší mechanickou výhodu. Některé sady kladek mohou zahrnovat celkem šest nebo sedm kladek. Chcete-li vypočítat mechanickou výhodu kladkového systému, můžete spočítat počet lanových segmentů mezi řemenicemi. Pokud je volný konec bodem dolů, nezahrnujte jej do součtu, ale pokud směřuje nahoru, stejným směrem se bude pohybovat váha, zahrňte také to. Mechanickou výhodou kladkového systému bude konečné číslo.