Система шківів полегшує підняття предмета, ніж підняття власної ваги вручну. Один шків по суті змінює напрямок тяги або прикладеної сили. Коли людина використовує два або більше шківи в системі, система також примножує силу, що застосовується, крім зміни напрямку. Маючи один нерухомий і один рухомий шків в системі, це по суті подвоює вагу вантажу, який ви могли б підняти без допомоги іншої людини, залежно від ваги, яку ви можете підняти.
Шків: проста машина
Як одна з шести простих машин, шків має два однакові важелі і працює на точці опори, як це робить важіль, хоча це колесо з окантованими краями на осі, нарізаній мотузкою. Один шків, що звисає зі стелі мотузкою, обмотаною навколо колеса, дозволяє підняти коробку на підлозі до столу або вище, використовуючи лише половину сили, необхідної для того, щоб підняти його з собою руки.
Механічна перевага
Прості машини, такі як шків, дають вам механічну перевагу, по суті роблячи вас сильнішими, ніж ви є в реальному житті. Фізики кількісно оцінюють роботу системи, обчислюючи механічну перевагу в Ньютонах, названих на честь сера Іссака Ньютона, творця законів руху. Потрібно 1 ньютон, щоб перемістити 1 кілограм маси зі швидкістю 1 метр на секунду в квадраті у напрямку прикладеної сили. Щоб розрахувати механічну перевагу шківа, розділіть вихідну силу, вагу вантажу на вхідну силу, силу, необхідну для підйому вантажу.
Один нерухомий, один рухливий шків
При використанні лише одного шківа потрібно застосовувати лише половину зусилля, необхідного для підняття вантажу вручну, фіксовано шків, поєднаний у системі з рухомим шківом, по суті подвоює силу, прикладену для підйому або переміщення об'єкт. Наприклад, якщо у вас є об’єкт вагою 100 Н, для підняття об’єкта в цій системі шківів знадобиться лише 50 нютонів сили. MA цього типу системи дорівнює двом.
Система шківів
Хоча один шків дозволяє переміщати вантаж з половиною необхідного зусилля, система шківів збільшує механічну перевагу за кількістю шківів та довжиною мотузки, що підтримує навантаження. Кількість канатних канатів, які підтримують навантаження в системі з декількома шківами, в основному відповідає механічним перевагам системи. Наприклад, якщо у вас є два нерухомі та два рухомі шківи, чотири довжини мотузки підтримують навантаження з механічною перевагою в чотири. Навантаження на 100 Н потребує 25 ньютонів сили, що застосовується для його підняття.