Система шкивов позволяет легче поднимать объект, чем поднимать собственный вес вручную. Один шкив существенно меняет направление тяги или приложенной силы. Когда человек использует два или более шкива в системе, система также умножает прилагаемую силу, помимо изменения ее направления. С одним фиксированным и одним подвижным шкивом в системе он по существу удваивает вес груза, который вы могли бы поднять без помощи другого человека, в зависимости от веса, который вы можете поднять.
Шкив: простая машина
Как одна из шести простых машин, шкив имеет два равных плеча и работает на оси, как и рычаг, хотя это колесо с закругленными краями на оси, на которой закреплен трос. Одиночный шкив, свисающий с потолка с веревкой, обернутой вокруг колеса, позволяет поднимать ящик. на полу до стола или выше, используя только половину силы, необходимой, чтобы поднять его с помощью Руки.
Механическое преимущество
Простые механизмы, такие как шкив, дают вам механическое преимущество, по сути делая вас сильнее, чем вы есть в реальной жизни. Физики количественно оценивают работу, которую выполняет система, вычисляя механическое преимущество в Ньютонах, названных в честь сэра Иссака Ньютона, создателя законов движения. Требуется 1 ньютон, чтобы переместить 1 килограмм массы со скоростью 1 метр в секунду в квадрате в направлении приложенной силы. Чтобы рассчитать механическое преимущество шкива, разделите выходную силу, вес груза на входящую силу, силу, необходимую для подъема груза.
Один фиксированный, один подвижный шкив
Хотя использование только одного шкива требует использования только половины силы, необходимой для подъема груза вручную, фиксированный шкив, объединенный в систему с подвижным шкивом, по существу удваивает силу, прилагаемую для подъема или перемещения объект. Например, если у вас есть объект весом 100 Н, все, что потребуется, чтобы поднять объект в этой системе шкивов, - это приложенная сила в 50 ньютонов. MA системы этого типа равняется двум.
Система шкивов
В то время как один шкив позволяет перемещать груз с половиной требуемой силы, система шкивов увеличивает механическое преимущество за счет количества шкивов и длины троса, поддерживающего нагрузка. Количество прядей каната, которые выдерживают нагрузку в системе с несколькими шкивами, в основном соответствует механическому преимуществу системы. Например, если у вас есть два фиксированных и два подвижных шкива, четыре отрезка каната выдерживают нагрузку с механическим преимуществом в четыре. Нагрузка 100 Н потребовала бы 25 ньютонов силы, чтобы поднять ее.