Koło pasowe zblocza i sprzętu to maszyna, która znacznie zmniejsza siłę niezbędną do przemieszczenia lub podniesienia przedmiotu, takiego jak ciężka skrzynia. Standardowy bloczek składa się z jednego koła na osi, po którym przebiega lina. Samo koło pasowe może jedynie zmienić kierunek siły przyłożonej do obiektu. System współpracujących ze sobą bloczków może tworzyć blok i sprzęt, który zwielokrotnia siłę oprócz zmiany kierunku siły, co oznacza, że do przemieszczenia obiektu potrzeba mniej siły. Zaletą mechaniczną jest stopień, w jakim blok i zaczep zwielokrotniają siłę.
Funkcjonować
Bloki i wciągniki są często używane w obszarach, w których ciężki sprzęt nie jest dostępny i zamiast tego należy zastąpić ludzką siłę. W starożytności bloki i sprzęty były używane w projektach budowlanych do przenoszenia ciężkich ładunków. W epoce nowożytnej są często używane na łodziach, gdzie niepraktyczne byłoby posiadanie dźwigu lub innego ciężkiego sprzętu do podnoszenia.
Podnoszenie za pomocą koła pasowego
Gdybyśmy próbowali podnieść 200 funtów. skrzynkę od podłogi do krokwi budynku, mogliśmy to zrobić za pomocą prostego bloczka. Wkładaliśmy jeden krążek w krokwie i przeciągaliśmy przez niego linę, mocując jeden koniec liny do skrzyni. Ciągnąc za drugi koniec liny (część ciągnąca), mogliśmy unieść skrzynię do krokwi. W tym systemie za każdym razem ciągniemy linę jedną nogą z 200 lbs. siły, podnosimy skrzynię jedną nogą. Podnoszenie ciężarem mniejszym niż 200 funtów. siły nie przesunie naszych 200 funtów. skrzynia.
Podnoszenie z blokiem i sprzętem
Gdybyśmy zamiast przywiązywać linę bezpośrednio do skrzyni, przełożyli ją przez nowy bloczek przymocowany do skrzyni, a następnie przymocowali koniec liny do krokwi, mielibyśmy blok i sprzęt. Teraz za każdym razem, gdy pociągnęliśmy wolny koniec liny, lina musiałaby dwukrotnie przejść między krokwiami a skrzynią. Musielibyśmy pociągnąć dwie stopy na linie, aby podnieść skrzynię jedną stopą. Jednak musielibyśmy ciągnąć tylko 100 funtów. siły.
Przewaga mechaniczna
Ta różnica między siłą wymaganą do przemieszczenia przedmiotu a ciężarem przedmiotu jest mechaniczną zaletą klocka i sprzętu. To to samo, co różnica między ilością naciągniętej liny a odległością, na jaką porusza się obiekt. Aby obliczyć przewagę mechaniczną, możemy podzielić masę podnoszonego obiektu przez siła potrzebna do jej podniesienia lub możemy podzielić ilość liny, którą musimy ciągnąć, przez odległość obiektu ruchy. Aby znaleźć mechaniczną przewagę naszej maszyny pierwszą metodą podzieliliśmy wagę skrzyni, 200 funtów na siłę potrzebną do jej podniesienia, 100 funtów, co daje nam przewagę mechaniczną wynoszącą dwa. Podzielenie ilości liny, którą ciągniemy na raz, 2 stopy, przez odległość, na jaką wznosi się skrzynia, jedna stopa, daje nam tę samą odpowiedź. Z reguły liczba odcinków liny pomiędzy dwoma krążkami w bloku i sprzęcie odpowiada mechanicznej przewadze maszyny. W naszej maszynie lina przechodzi z krążka górnego do krążka dolnego iz powrotem do krokwi: dwie odcinki liny dają nam przewagę mechaniczną dwóch.
Siła i praca
Mimo że bloczek i sprzęt zmniejszają siłę potrzebną do przemieszczenia przedmiotu, nie zmienia to nakładu pracy. Na przykład bloczek i sprzęt z przewagą mechaniczną wynoszącą cztery pozwolą ci podnieść 4 funty. obiekt z zaledwie 1 funtem. siły. Jednak będzie to również wymagało pociągnięcia 4 stóp liny, aby podnieść obiekt jedną stopą.
Tarcie
Kiedy jakikolwiek obiekt porusza się o inny obiekt, część energii poruszającego się obiektu jest tracona na tarcie. W bloku i sprzęcie pewne tarcie w kołach pasowych zmniejszy mechaniczną przewagę maszyny. Aby uwzględnić tarcie w obliczeniach mechanicznej przewagi klocka i sprzętu, należy podzielić masę podnoszonego przedmiotu przez masę niezbędną do jego podniesienia.