Механичка предност блока и прибора

Ременица за блокаду и прибор је машина која у великој мери смањује количину силе неопходне за померање или подизање предмета попут тешке гајбе. Стандардна ременица састављена је од једног точка на осовини са ужетом преко ње. Колотур може сам за себе променити само смер силе која делује на објекат. Систем ременица који раде заједно може формирати блок и прибор, који умножава силу уз промену смера силе, што значи да је за померање предмета потребна мања сила. Степен у којем блок и прибор множе силу је његова механичка предност.

Блок и прибор се често користе у областима у којима нису доступне тешке машине и уместо тога мора се заменити људска снага. У антици су се блокови и прибори користили у грађевинским пројектима за премештање тешких терета. У модерној ери често се користе на чамцима где не би било практично имати дизалицу или друге тешке машине за дизање.

Ако смо покушавали да подигнемо 200 лб. сандук од пода у рогове зграде, могли бисмо то учинити помоћу једноставне ременице. Ставили бисмо једну ременицу у сплави и провукли кроз њу уже, причвршћујући један крај ужета за сандук. Повлачењем другог краја ужета (део за извлачење) могли бисмо подићи гајбу у рогове. У овом систему, сваки пут када повучемо коноп једну ногу са 200 лбс. силе, подигнемо гајбу једном ногом. Дизање са мање од 200 лбс. силе неће померити наших 200 лб. сандук.

Ако бисмо уместо да причврстимо уже директно на гајбу, провукли кроз нову ременицу причвршћену за гајбу и затим причврстили крај ужета за рогове, имали бисмо блок и прибор. Сад, сваки пут када бисмо повукли слободни крај ужета, уже би требало два пута да путује између сплави и сандука. Морали бисмо повући две ноге на ужету да бисмо подигли гајбу једном ногом. Међутим, морали бисмо вући само са 100 кг. силе.

Ова разлика између количине силе потребне за померање предмета и тежине предмета представља механичку предност блока и прибора. То је исто као и разлика између конопа који повучемо у односу на удаљеност коју објект премешта. Да бисмо израчунали механичку предност, можемо поделити тежину предмета који се подиже помоћу сила потребна за његово подизање или количину ужета коју морамо повући можемо поделити са удаљеностом предмета креће се. Да бисмо пронашли механичку предност наше машине првом методом, поделили бисмо тежину сандука, 200 лбс., По количини силе потребне за његово подизање, 100 лбс., Што нам даје механичку предност од два. Подијеливши колико конопа вучемо одједном, 2 метра, на удаљеност која се подиже сандук, једна нога, даје нам исти одговор. По правилу, број дужина ужета између две ременице у блоку и прибору одговара механичкој предности машине. У нашој машини уже пролази од горње ременице до доње ременице и назад до сплавара: две дужине ужета дају нам механичку предност од две.

Иако блок и прибор смањују силу потребну за померање предмета, то не мења обим посла. На пример, блок и прибор са механичком предношћу од четири ће вам омогућити да подигнете 4 лб. објекат са само 1 лб. силе. Међутим, такође ће бити потребно да повучете 4 метра ужета да бисте подигли предмет једном ногом.

Када се било који предмет крене према другом, део енергије који се креће губи се трењем. У блоку и прибору, одређено трење ременица ће смањити механичку предност машине. Да бисте укључили трење у прорачун механичке предности блока и прибора, поделите тежину предмета који се подиже са тежином потребном за његово подизање.