블록 및 태클의 기계적 이점

블록 및 태클 풀리는 무거운 상자와 같은 물체를 이동하거나 들어 올리는 데 필요한 힘의 양을 크게 줄이는 기계입니다. 표준 도르래는 로프가 그 위로 지나가는 축의 단일 바퀴로 구성됩니다. 풀리는 그 자체로 객체에 적용된 힘의 방향 만 변경할 수 있습니다. 함께 작동하는 풀리 시스템은 블록과 태클을 형성 할 수 있으며, 이는 힘의 방향을 변경하는 것 외에도 힘을 증가시켜 물체를 이동하는 데 필요한 힘이 적다는 것을 의미합니다. 블록과 태클이 힘을 증가시키는 정도는 기계적 이점입니다.

블록과 태클은 중장비를 사용할 수없고 대신 인력을 대체해야하는 지역에서 자주 사용됩니다. 고대에는 무거운 짐을 옮기기 위해 건설 프로젝트에서 블록과 태클이 사용되었습니다. 현대에는 크레인이나 기타 무거운 기계를 사용하는 것이 비현실적인 보트에서 자주 사용됩니다.

우리가 200 파운드를 들어올 리려고한다면. 바닥에서 건물의 서까래로 상자를 만들려면 간단한 도르래를 사용하면됩니다. 우리는 서까래에 도르래 하나를 넣고 로프를 통과시켜 로프의 한쪽 끝을 상자에 부착했습니다. 로프의 다른 쪽 끝 (운반 부분)을 당겨서 상자를 서까래로 들어 올릴 수 있습니다. 이 시스템에서는 로프를 200lbs로 1 피트 당길 때마다. 힘으로 상자를 한 발 들어 올립니다. 200 파운드 미만으로 들어 올리기. 힘의 200 파운드는 움직이지 않습니다. 나무 상자.

로프를 상자에 직접 부착하는 대신 상자에 부착 된 새 도르래를 통과 한 다음 로프의 끝을 서까래에 부착하면 블록과 태클이 있습니다. 이제 로프의 자유 끝을 당길 때마다 로프는 서까래와 상자 사이를 두 번 이동해야합니다. 상자를 한 발로 들어 올리려면 로프에서 두 발을 당겨야합니다. 그러나 우리는 100 파운드로만 당기면됩니다. 힘의.

물체를 움직이는 데 필요한 힘의 양과 물체의 무게 사이의 이러한 차이는 블록과 태클의 기계적 이점입니다. 이것은 물체가 움직이는 거리에 비해 우리가 당기는 로프의 차이와 같습니다. 기계적 이점을 계산하기 위해 들어 올리는 물체의 무게를 그것을 들어 올리는 데 필요한 힘 또는 우리가 당겨야하는 로프의 양을 물체의 거리로 나눌 수 있습니다 이동합니다. 첫 번째 방법으로 우리 기계의 기계적 이점을 찾기 위해 상자의 무게를 나누고, 들어 올리는 데 필요한 힘의 양에 따라 200lbs, 100lbs로 기계적 이점이 2 개 있습니다. 우리가 한 번에 운반하는 로프의 양 (2 피트)을 상자가 올라간 거리 (1 피트)로 나누면 동일한 답을 얻을 수 있습니다. 일반적으로 블록과 태클의 두 풀리 사이의 로프 길이는 기계의 기계적 이점에 해당합니다. 우리 기계에서 로프는 상부 도르래에서 하부 도르래로 지나가고 서까래까지 다시 올라갑니다. 두 길이의 로프는 우리에게 두 가지의 기계적 이점을 제공합니다.

블록 앤 태클이 물체를 움직이는 데 필요한 힘의 양을 줄이더라도 작업량을 변경하지는 않습니다. 예를 들어, 기계적 이점이 4 인 블록 및 태클을 사용하면 4lb를 들어 올릴 수 있습니다. 1 파운드 만있는 물체. 힘의. 그러나 물체를 한 발 들어 올리려면 4 피트의 로프를 당겨야합니다.

물체가 다른 물체에 대항하여 움직이면 움직이는 물체의 에너지 중 일부가 마찰로 인해 손실됩니다. 블록 및 태클에서 풀리의 약간의 마찰은 기계의 기계적 이점을 감소시킵니다. 블록 및 태클의 기계적 이점을 계산할 때 마찰을 포함하려면 들어 올리는 데 필요한 무게로 들어 올리는 물체의 무게를 나눕니다.