Шкив - это одна из шести простых машин, которые люди используют, чтобы поднимать и перемещать предметы. Все шкивы состоят в основном из колеса с натянутым вокруг него тросом. В зависимости от расположения шкива, шкив может обеспечивать механическое преимущество, позволяющее выдерживать большую нагрузку. для подъема с меньшими усилиями или просто позволяет приложить такое же усилие в другом направлении. Другие системы шкивов могут иметь оба этих преимущества.
Фиксированный
Колесо фиксированной шкивной системы прикреплено к твердой конструкции, такой как стена или пол, при этом трос свободен. Это означает, что сам шкив неподвижен. Фиксированный шкив не дает никаких механических преимуществ, но позволяет человеку перенаправить силу. Таким образом, вместо того, чтобы напрямую поднимать тяжелый предмет, человек может использовать шкив, чтобы поднять предмет, надавливая на веревку.
Движущийся
Колесо движущегося шкива не прикреплено к какой-либо конкретной поверхности; вместо этого трос шкива прикреплен к неподвижной поверхности. В отличие от фиксированного шкива, подвижный шкив имеет механическое преимущество. К колесу прикреплен тяжелый груз, а не к веревке, и по мере натяжения веревки колесо скользит вверх по веревке, увлекая за собой груз. Для этого требуется меньше работы, чем для непосредственного подъема груза.
Сложный
Составной шкив состоит из фиксированного шкива и подвижного шкива. Это сочетает в себе преимущества как фиксированного, так и подвижного шкива. В составном шкиве вес прикреплен к колесу подвижного шкива, который сам натянут на веревку, прикрепленную к неподвижному шкиву. С составным шкивом вы можете перенаправить необходимое направление усилия, а также общую рабочую нагрузку для силы.
Блок и захват
Блок и захват - это особая форма составного шкива, которая может значительно уменьшить объем работы, необходимый для перемещения тяжелого объекта. Система блокируемых шкивов состоит из нескольких неподвижных и подвижных шкивов, расположенных параллельно друг другу; фиксированные шкивы совмещены с фиксированными и подвижными шкивами с подвижными. Каждая составная пара присоединяется к следующей паре, и каждый набор уменьшает общую требуемую работу. Эту систему шкивов приписывают Архимеду, знаменитому древнему изобретателю и математику.
Конус
Конический шкив - это еще одна специализированная система шкивов, которая включает в себя базовую механику системы шкивов, но допускает механическую регулировку. Конический шкив - это, по существу, множество шкивов с уменьшающейся окружностью, уложенных друг на друга, образуя конусообразную форму. Эта форма конуса позволяет оператору шкива изменять скорость движения шкива с меньшей окружностью, требующей меньше работы, но также производящей меньше работы. Велосипеды с несколькими передачами, по сути, работают по той же системе; велосипедист может легко переключаться между меньшими передачами, которые меньше перемещают велосипед, и более высокими передачами, которые требуют больше усилий, но перемещают велосипед на большее расстояние за оборот.