Come funziona un sistema di pulegge?

Un sistema di pulegge semplifica il sollevamento di un oggetto rispetto al sollevamento manuale del peso morto. Una singola puleggia cambia essenzialmente la direzione della trazione o della forza applicata. Quando una persona utilizza due o più pulegge in un sistema, il sistema moltiplica anche la forza applicata oltre a cambiare direzione. Con una puleggia fissa e una mobile in un sistema, essenzialmente raddoppia il peso del carico che potresti sollevare senza l'aiuto di un'altra persona in base al peso che puoi sollevare.

Come una delle sei macchine semplici, la puleggia ha due bracci uguali e opera su un fulcro come fa la leva, sebbene sia una ruota con bordi cerchiati su un asse filettato con una fune. Una singola puleggia appesa al soffitto con una corda avvolta attorno alla sua ruota consente di sollevare una scatola sul pavimento fino a un tavolo o più in alto usando solo la metà della forza necessaria per sollevarlo con il tuo mani.

Macchine semplici come la puleggia ti danno un vantaggio meccanico, essenzialmente rendendoti più forte di quanto sei nella vita reale. I fisici quantificano il lavoro svolto dal sistema calcolando il vantaggio meccanico in Newton, dal nome di Sir Issac Newton, il creatore delle leggi del moto. Ci vuole 1 newton per spostare 1 chilogrammo di massa alla velocità di 1 metro al secondo quadrato nella direzione della forza applicata. Per calcolare il vantaggio meccanico di una puleggia, dividere la forza in uscita, il peso del carico per la forza in ingresso, la forza necessaria per sollevare il carico.

Mentre l'utilizzo di una sola puleggia richiede di utilizzare solo la metà della forza necessaria per sollevare un carico a mano, un fisso puleggia combinata in un sistema con una puleggia mobile, essenzialmente raddoppia la forza applicata per sollevare o spostare il oggetto. Ad esempio, se hai un oggetto che pesa 100 N, tutto ciò che servirebbe per sollevare l'oggetto in questo sistema di pulegge sono 50 newton di forza applicata. La MA di questo tipo di sistema è uguale a due.

Mentre una singola puleggia permette di movimentare un carico con metà della forza richiesta, un sistema di carrucole aumenta il vantaggio meccanico dal numero di pulegge e le lunghezze di fune che supportano il support caricare. Il numero di trefoli di fune che sostengono il carico in un sistema a più pulegge corrisponde sostanzialmente al vantaggio meccanico del sistema. Ad esempio, se si dispone di due pulegge fisse e due mobili, quattro lunghezze di fune supportano il carico con un vantaggio meccanico di quattro. Un carico di 100 N richiederebbe 25 newton di forza applicata per sollevarlo.