ข้อได้เปรียบทางกลของ Block & Tackle

รอกบล็อกและรอกเป็นเครื่องจักรที่ช่วยลดปริมาณแรงที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายหรือยกวัตถุ เช่น ลังหนัก รอกมาตรฐานประกอบด้วยล้อเดี่ยวบนเพลาที่มีเชือกวิ่งทับ ด้วยตัวของมันเอง รอกสามารถเปลี่ยนทิศทางของแรงที่กระทำกับวัตถุเท่านั้น ระบบรอกที่ทำงานร่วมกันสามารถสร้างบล็อกและรอก ซึ่งเพิ่มแรงนอกเหนือจากการเปลี่ยนทิศทางของแรง ซึ่งหมายความว่าต้องใช้แรงน้อยลงในการเคลื่อนย้ายวัตถุ ระดับที่แรงบล็อกและแท็คเกิลทวีคูณคือความได้เปรียบทางกล

ฟังก์ชัน

บล็อกและรอกมักใช้ในพื้นที่ที่ไม่มีเครื่องจักรกลหนักและต้องเปลี่ยนกำลังคนแทน ในสมัยโบราณมีการใช้บล็อกและโหม่งในโครงการก่อสร้างเพื่อเคลื่อนย้ายของหนัก ในยุคปัจจุบันมักใช้บนเรือซึ่งไม่เหมาะที่จะมีปั้นจั่นหรือเครื่องจักรยกของหนักอื่นๆ

ยกด้วยรอก

ถ้าเราพยายามยกน้ำหนัก 200 ปอนด์ ลังจากพื้นถึงจันทันของอาคาร เราสามารถทำได้โดยใช้รอกธรรมดา เราจะใส่รอกหนึ่งตัวในจันทันแล้วร้อยเชือกผ่านเข้าไป โดยติดปลายเชือกด้านหนึ่งเข้ากับลัง โดยดึงปลายเชือกอีกด้าน (ส่วนลาก) เราสามารถยกลังเข้าไปในจันทัน ในระบบนี้ ทุกครั้งที่เราดึงเชือกหนึ่งฟุตด้วยน้ำหนัก 200 ปอนด์ ของกำลัง เรายกลังหนึ่งเท้า ยกสิ่งของที่มีน้ำหนักน้อยกว่า 200 ปอนด์ ของแรงจะไม่เคลื่อนที่ 200 ปอนด์ของเรา ลัง.

ยกด้วยบล็อกและแท็กเกิล

แทนที่เราจะผูกเชือกเข้ากับลังโดยตรง หากเราส่งมันผ่านรอกใหม่ที่ติดอยู่กับลังแล้วติดปลายเชือกเข้ากับจันทัน เราจะมีบล็อกและรอก ทุกครั้งที่เราดึงปลายเชือกที่ว่าง เชือกจะต้องเดินทางระหว่างจันทันกับลังสองครั้ง เราจะต้องดึงเชือกสองเท้าเพื่อยกลังด้วยเท้าเดียว อย่างไรก็ตาม เราจะต้องดึงด้วยน้ำหนัก 100 ปอนด์เท่านั้น ของแรง

ข้อได้เปรียบทางกล

ความเหลื่อมล้ำระหว่างปริมาณแรงที่ต้องใช้ในการเคลื่อนย้ายวัตถุและน้ำหนักของวัตถุนี้เป็นข้อได้เปรียบทางกลของบล็อกและรอก ซึ่งก็เหมือนกับความต่างระหว่างจำนวนเชือกที่เราดึงเมื่อเปรียบเทียบกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ ในการคำนวณความได้เปรียบทางกล เราสามารถแบ่งน้ำหนักของวัตถุที่ยกขึ้นโดย แรงที่ต้องใช้ในการยก หรือเราสามารถแบ่งจำนวนเชือกที่เราต้องดึงตามระยะทางของวัตถุ ย้าย เพื่อหาข้อได้เปรียบทางกลของเครื่องจักรด้วยวิธีแรก เราจะแบ่งน้ำหนักของลัง 200 ปอนด์ ตามปริมาณแรงที่ต้องใช้ในการยก 100 ปอนด์ ทำให้เรามีข้อได้เปรียบทางกลเป็นสองเท่า หารจำนวนเชือกที่เราลากในแต่ละครั้ง 2 ฟุต โดยระยะทางที่ลังสูงขึ้น หนึ่งฟุต ให้คำตอบแบบเดียวกัน ตามกฎทั่วไป จำนวนความยาวของเชือกระหว่างรอกทั้งสองในบล็อกและแท็กเกิลนั้นสอดคล้องกับข้อได้เปรียบทางกลของเครื่อง ในเครื่องจักรของเรา เชือกจะเคลื่อนจากรอกด้านบนไปยังรอกด้านล่างและย้อนกลับไปยังจันทัน: เชือกสองความยาวทำให้เราได้เปรียบเชิงกลจากสองท่อน

แรงและงาน

แม้ว่าบล็อกและรอกจะลดปริมาณแรงที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายวัตถุ แต่ก็ไม่ได้เปลี่ยนปริมาณงาน ตัวอย่างเช่น บล็อกและแท็คเกิลที่มีข้อได้เปรียบทางกลเท่ากับสี่จะช่วยให้คุณยกน้ำหนักได้ 4 ปอนด์ วัตถุที่มีเพียง 1 ปอนด์ ของแรง อย่างไรก็ตาม คุณจะต้องดึงเชือก 4 ฟุตเพื่อยกวัตถุหนึ่งเท้า

แรงเสียดทาน

เมื่อวัตถุใดๆ เคลื่อนไปชนกับอีกวัตถุหนึ่ง พลังงานของวัตถุเคลื่อนที่บางส่วนจะสูญเสียไปจากการเสียดสี ในบล็อกและรอก การเสียดสีในรอกจะลดความได้เปรียบทางกลของเครื่อง ในการรวมแรงเสียดทานในการคำนวณความได้เปรียบทางกลของบล็อกและแท็กเกิล ให้แบ่งน้ำหนักของวัตถุที่ยกด้วยน้ำหนักที่จำเป็นในการยก

  • แบ่งปัน
instagram viewer