Bloķēšanas un risināšanas skriemelis ir mašīna, kas ievērojami samazina spēka daudzumu, kas nepieciešams objekta, piemēram, smagas kastes, pārvietošanai vai pacelšanai. Standarta trīsi veido viens ritenis uz ass, kuram pāri virza virve. Pats ar skriemeļu var mainīt tikai objekta spēka virzienu. Skriemeļu sistēma, kas darbojas kopā, var veidot bloku un saķeri, kas papildus spēka virziena maiņai reizina spēku, tas nozīmē, ka objekta pārvietošanai nepieciešams mazāks spēks. Tas, cik lielā mērā bloķēšanas un pārvarēšanas spēks reizina spēku, ir tā mehāniskā priekšrocība.
Funkcija
Bloķēt un rīkoties bieži izmanto vietās, kur nav pieejama smaga tehnika, un tā vietā ir jāaizstāj cilvēka spēks. Senatnē bloki un piederumi tika izmantoti būvniecības projektos, lai pārvietotu smagas kravas. Mūsdienu laikmetā tos bieži izmanto laivās, kur celtņa vai citas smagas pacelšanas tehnikas izmantošana būtu nepraktiska.
Pacelšana ar skriemeļu
Ja mēs mēģinātu pacelt 200 mārciņas. kaste no grīdas ēkas spārēs, mēs to varētu izdarīt, izmantojot vienkāršu skriemeļu. Mēs ieliktu vienu skriemeļu spārēs un izlaistu virvi caur to, piestiprinot vienu virves galu pie redeļu kastes. Pavelkot virves otru galu (vilkšanas daļu), mēs varētu pacelt redeļu spārēs. Šajā sistēmā katru reizi mēs velkam virvi vienu kāju ar 200 mārciņām. spēka dēļ mēs pacelām redeļu kastīti ar vienu kāju. Pacelšana ar kaut ko mazāku par 200 mārciņām. spēks nepārvietos mūsu 200 mārciņas. redeļu kastīte.
Pacelšana ar bloku un piederumu
Ja tā vietā, lai virvi piestiprinātu tieši pie redeļu kastes, mēs to izlaižam caur jaunu skriemeļu, kas piestiprināts pie kastes, un pēc tam virves galu piestiprinātu pie spārēm, mums būtu bloks un rokturis. Tagad, katru reizi, kad mēs velkam virves brīvo galu, virvei divreiz vajadzēs pārvietoties starp spārēm un redeļu kastīti. Mums būtu jāvelk divas pēdas pa virvi, lai paceltu redeļu kastīti ar vienu pēdu. Tomēr mums būtu jāvelk tikai ar 100 mārciņām. spēka.
Mehāniskā priekšrocība
Šī atšķirība starp spēka daudzumu, kas nepieciešams objekta pārvietošanai, un priekšmeta svaru ir bloka un skavas mehāniskā priekšrocība. Tas ir tas pats, kas atšķirība starp to, cik auklu mēs velkam, salīdzinot ar objekta pārvietoto attālumu. Lai aprēķinātu mehānisko priekšrocību, mēs varam vai nu sadalīt paceltā objekta svaru ar spēks, kas nepieciešams tā pacelšanai, vai arī mēs varam sadalīt virves daudzumu, kas mums jāvelk, ar objekta attālumu kustas. Lai atrastu mūsu mašīnas mehāniskās priekšrocības ar pirmo metodi, mēs sadalīsim kastes svaru, 200 mārciņas, pēc spēka, kas vajadzīgs tā pacelšanai, 100 mārciņas, dodot mums mehānisku divu priekšrocību. Dalot to, cik daudz auklu mēs vienlaikus velkam, 2 pēdas, pēc kastes pacelšanās attāluma, viena kāja, mums dod to pašu atbildi. Pēc īkšķa noteikuma virves garumu skaits starp diviem skriemeļiem blokā un rokturī atbilst mašīnas mehāniskajām priekšrocībām. Mūsu mašīnā virve iet no augšējā skriemeļa uz apakšējo un atpakaļ uz spārēm: divi virves garumi dod mums mehānisku divu priekšrocību.
Spēks un darbs
Kaut arī bloķēšana un novēršana samazina objekta pārvietošanai nepieciešamo spēka daudzumu, tas nemaina darba apjomu. Piemēram, bloķēšana un risināšana ar četru mehānisku priekšrocību ļaus jums pacelt 4 mārciņas. objekts ar tikai 1 mārciņu spēka. Tomēr tas prasīs arī 4 pēdu virves vilkšanu, lai objektu paceltu ar vienu kāju.
Berze
Kad kāds objekts pārvietojas pret citu objektu, daļa kustīgā objekta enerģijas tiek zaudēta berzes dēļ. Bloķējot un rīkojoties, neliela berze skriemeļos samazinās mašīnas mehāniskās priekšrocības. Lai iekļautu berzi bloka un skavas mehānisko priekšrocību aprēķināšanā, sadaliet paceltā priekšmeta svaru ar svaru, kas nepieciešams tā pacelšanai.