Ako funguje kladkový systém?

Kladkový systém uľahčuje zdvíhanie predmetu ako ručné zdvíhanie vlastnej hmotnosti. Jedna kladka v podstate mení smer pôsobenia ťahu alebo sily. Ak osoba použije v systéme dve alebo viac kladiek, systém okrem zmeny smeru tiež znásobí použitú silu. Vďaka jednej pevnej a jednej pohyblivej kladke v systéme zdvojnásobuje hmotnosť bremena, ktoré by ste mohli zdvihnúť bez pomoci inej osoby, na základe hmotnosti, ktorú môžete zdvihnúť.

Kladka: jednoduchý stroj

Kladka ako jeden zo šiestich jednoduchých strojov má dve rovnaké ramená a pracuje na opore, ako to robí páka, hoci ide o koleso s lemovanými okrajmi na osi so závitom lanom. Jedna kladka visiaca zo stropu s lanom omotaným okolo jeho kolesa umožňuje zdvihnúť skrinku na podlahe až po stôl alebo vyšší, pričom použije iba polovičnú silu, akú by jeho zdvihnutie vyžadovalo ruky.

Mechanická výhoda

Jednoduché stroje ako kladka vám dávajú mechanickú výhodu, vďaka ktorej ste v podstate silnejší ako v skutočnosti. Fyzici kvantifikujú prácu, ktorú systém robí, výpočtom mechanickej výhody v Newtonoch, pomenovaných po Sirovi Issacovi Newtonovi, pôvodcovi pohybových zákonov. Pohybovať 1 kilogramom hmoty rýchlosťou 1 meter za sekundu v druhom rade v smere pôsobiacej sily trvá 1 newton. Na výpočet mechanickej výhody kladky sa vydelí výstupná sila, hmotnosť bremena vstupnou silou, sila potrebná na zdvihnutie bremena.

Jedna pevná, jedna pohyblivá kladka

Aj keď použitie iba jednej kladky vyžaduje, aby ste vynaložili iba polovicu sily, ktorú by bolo potrebné na pevné a zdvíhanie bremena kladka kombinovaná v systéme s pohyblivou kladkou v podstate zdvojnásobuje silu použitú na zdvihnutie alebo presunutie kladky objekt. Napríklad, ak máte predmet, ktorý váži 100 N, na zdvihnutie predmetu v tomto systéme kladiek stačí vyvinúť 50 newtonov sily. MA tohto typu systému sa rovná dvom.

Systém kladiek

Zatiaľ čo jedna kladka umožňuje pohyb bremena s polovičnou potrebnou silou, sústava kladiek zvyšuje mechanickú výhodu o počet kladiek a dĺžky lana, ktoré podopierajú naložiť. Počet lanových laniek, ktoré nesú záťaž v systéme s viacerými kladkami, v zásade zodpovedá mechanickej výhode systému. Napríklad, ak máte dve pevné a dve pohyblivé kladky, štyri dĺžky lana podopierajú bremeno s mechanickou výhodou štyri. Zaťaženie 100 N by si vyžadovalo pôsobenie sily 25 newtonov na jeho zdvihnutie.

  • Zdieľam
instagram viewer