3 типи шківів

У класичній механічній фізиці шків є однією з шести "простих машин", поряд з важіль, похила площина, гвинт, колесо та вісь, і клин. У класичному описі ренесансних вчених, які вперше їх визначили, a проста машина є пристрій, що змінює напрямок або величину сили.

Шків складається з мотузки та маточини або "барабана", в яких є жолобчасте колесо, закріплене віссю. Шків має широкий спектр застосування в багатьох обставинах і може бути використаний для полегшення різноманітних рухомих та підйомних завдань. Існує три основних типи шківів, один, який змінює напрямок сили, той, що змінює величину, і той, що змінює як величину, так і напрямок.

Фіксований шків

Нерухомий шків змінює напрямок сили, необхідної для переміщення предмета

•••Wiki Commons

Нерухомий шків - це той, в якому барабан закріплений на одному місці. Хоча сила, необхідна для підйому або переміщення предмета, нічим не відрізняється від тієї, яка була піднята рукою, закріплений шків дозволяє змінити напрямок необхідної сили. Наприклад, прикріплене до відра, що витягує воду зі свердловини, фіксоване витягування дозволяє тягнути з боку до підніміть відро більш зручним чином, ніж якщо ви тягнули відро води вертикально, здайте рука. Відро з водою все одно буде відчувати однакову вагу, але підйом зручніший.

Рухомий шків

Рухомий шків має рухому вісь і пропонує механічну перевагу, вимагаючи меншої сили для переміщення предмета.

•••Wiki Commons

Рухомий шків - це той, в якому барабан рухається під час переміщення вантажу. Не змінюється напрямок сили, який потрібно застосувати, але навантаження "відчуватиметься" легше, ніж є. Якщо ви вивозили важкий тюк сіна в горище сараю, наприклад, a рухомий шків зробить вантаж набагато легшим, хоча напрямок, який ви тягнете, буде однаковим.

Складова система

Система складеного шківа включає як нерухомий шків, так і рухомий шків.

•••Wiki commons

У системі складних шківів існує як рухомий шків, так і нерухомий шків. Це означає, що не тільки вантаж "відчувається" легшим, але ви також можете змінити напрямок сили. Хоча такий тип конфігурації дозволяє дуже легко переміщати важкі вантажі, компроміс полягає в тому, що для виконання роботи потрібно значно більше руху.

Складні шківні системи

Складна система шківів використовує різні блоки, кожен з кількома колесами.

•••Wiki Commons

Шкіли можна помножити будь-якою кількістю способів для виконання різноманітних завдань. A блок і снасть, наприклад, являє собою конфігурацію шківа, яка містить два або більше окремих барабанів, кожен з яких містить два або більше коліс, що обертаються на одній осі. Канат петляє вперед-назад між барабанами шківа, переплітаючи окремі колеса всередині цих барабанів. Ці конфігурації можуть бути досить складними, як це іноді спостерігається на великих вітрильниках, де одному вітрильнику може знадобитися керувати вітрилами, які зазнають величезної сили від сильного вітру.

Такі складні шківні системи, як ця, можуть переміщати надзвичайно важкі вантажі за умови, що вони закріплені дуже міцно. Але поки величини необхідної сили значно зменшується, сума цієї зменшеної величини (кількість, яку повинен проїхати мотузка, щоб виконати роботу) значно збільшується.

  • Поділитися
instagram viewer