מה היתרון המכני של גלגלות חד פעמיות?

גלגלות הן אחד משישה סוגים של מכונות פשוטות, מכשיר המאפשר לאנשים לבצע עבודה בפחות מאמץ מכפי שהמשימה אחרת תדרוש. מכונות פשוטות מאפשרות לזה לקרות בגלל היתרון המכני שלהן, המספק השפעה של מכפיל על המאמץ המופעל. גלגלת זזה היא סוג של גלגלת הנע שנע עם האובייקט שמזיז אותו.

יתרון מכני הוא השם שניתן למכפיל הכוח שניתן על ידי מכונה פשוטה. היתרון המכני של מכונה הוא למעשה מדד עד כמה הכוח הנדרש מתפשט ברחבי המכונה. מכני הוא מכפיל כוח מכיוון שהוא מכפיל את כמות המאמץ שאתה מפעיל. לדוגמא, אם תיבה דרושה 100 ניוטון כוח בכדי להזיז אותה, והצמדת אותה לגלגלת עם מכני היתרון של 3, תצטרך להחיל 33 ניוטון כוח בלבד, כי 33 פעמים 3 שווה 99, שזה קרוב מספיק עד 100.

לכל הגלגלות שני מרכיבים: חבל וגלגל מחורץ. החבל מתאים סביב הגלגל, ומאפשר לחבל לנוע סביבו. גלגלות קבועות או ניתנות להזזה. גלגלת קבועה היא נייחת, מחוברת לקיר או לאובייקט דומה. המשקל המונע על ידי הגלגלת מחובר לחבל. גלגל גלגלת הנע אינו מחובר לאובייקט נייח כלשהו; קצה אחד של החבל נייח במקום. בגלגלת תנועה, המשקל מחובר לגלגל ולא לחבל, והגלגל נע לאורך החבל כשהמשקל מורם או מוריד.

היתרון המכני של גלגלת זזה הוא 2. משמעות הדבר היא כי גלגלת זזה תחצית את הכוח הדרוש להזזת כל חפץ המחובר אליו. זה קורה מכיוון שבגלגלת זזה קצה אחד של החבל הוא נייח, מה שאומר שהוא סופג חלק מהכוח הדרוש להזזת האובייקט. לכן, אם אתה מצמיד תיבת 100 ניוטון לגלגלת נידחת, תצטרך להפעיל 50 ניוטון כוח בלבד בכדי להזיז את התיבה מכיוון שהגלגלת הניתנת תכפיל את הכוח שלך ב -2.

גלגלות פועלות זו בזו, והוספת גלגלות תגדיל את היתרון המכני. סטים מסוימים של גלגלות עשויים לכלול שש או שבע גלגלות בסך הכל. על מנת לחשב את היתרון המכני של מערכת גלגלות, אתה יכול לספור את מספר קטעי החבל בין הגלגלים. אם הקצה החופשי מופנה כלפי מטה, אל תכלול אותו בסך הכל, אבל אם הוא מצביע כלפי מעלה, אותו כיוון שהמשקל יועבר, כלול גם את זה. היתרון המכני של מערכת הגלגלות יהיה המספר הסופי.