Rihmarataste ja kangide põhimõtted

Nii rihmarattaid kui ka hoobasid on sajandite jooksul kasutatud raskete ülesannete täitmiseks. Need lihtsad masinad kasutavad füüsikaseadusi, et tõhusalt liikuda kaalu kaugusel. Need võimaldavad ühel inimesel liigutada raskusi, mida inimene ei oleks ilma selliste tööriistade sekkumiseta võimeline tõstma.

Kui söödate köie ühe rihmaratta ülaosale ja tõstate sellega raskust, tõmbate köit raskuse tõstmisel sama kaugele ja tõstate tõhusalt sama kaalu. Kui aga kinnitate köie rihmaratta raami põhja külge, laske see läbi teise rihmaratta ja tagurdage esiteks tõmbate siis köit kaks korda kaugemale, kui raskus tõstetakse, kuid tõstke ainult pool kaalust. Selle praktiline tulemus on see, et saate tõsta näiteks 100 naela raskust 10 jalga, tõmmates köit 20 jalga koos sellega, mis tundub olevat 50 naela raskus. Seda põhimõtet saab lõputult pikendada, lisades veel rihmarattaid.

Kaalu ja kauguse suhet saab muuta ka erineva läbimõõduga rihmarataste abil. See on põhimõtteliselt sama põhimõte kui jalgrattaülekannete tavapärane töö. Keerates suure läbimõõduga käiku, mis on keti abil kinnitatud väikese läbimõõduga hammasratta külge, pöörleb väiksem käik kiiremini. Kinnitades erineva läbimõõduga rihmarattad üksteise külge trosside või ketidega, saate seda oluliselt laiendage oma tõstejõudu, tõmmates lihtsalt köit või ketti pikemaks ajaks kui kaal on tõstetud.

Kang töötab rihmarattaga samal põhimõttel, kuid füüsiliselt väga erinevalt. Kui võtate kümne jalaga laua ja toetate selle keskpunktis olevale tugipunktile, võite asetada raskuse ühele otsale ja tõsta selle teisest otsast alla vajutades. Ühe otsa langetatav kaugus on identne teise otsa tõstetava kaugusega ja nõuab sama palju kaalu. Kui aga toetate tugipunkti tahvli keskelt - kangilt, saate mehaanilise eelise. Kui tugipunkt on ühest jala ühest otsast ja teisest otsast üheksa jalga, saate tõsta väga rasket raskust, langetades pika otsa lihtsalt üheksa korda kaugemale, kui lühem ots tõuseb.

Rihmarattad ja kangid ning nende aluseks olev füüsika on paljude tänapäevaste masinate aluseks. Kõik, alates veeratastest kuni sisepõlemismootoriteni, kasutab põhimõtet muuta kaalu kauguseks.

  • Jaga
instagram viewer