Zawartość
W legendach napisano, że jeden człowiek poruszył cały okręt wojenny, pełen żołnierzy, za pomocą systemu krążków. Na przestrzeni dziejów koła pasowe i dźwignie wykonały lekkie prace związane z podnoszeniem i transportowaniem przedmiotów. Wiele nowoczesnych maszyn i narzędzi nadal wykorzystuje zasady tych prostych maszyn. Gigantyczne dźwigi podnoszą tysiące ton, stosując zasady kół pasowych, podczas gdy proste narzędzia, takie jak taczki i dźwignie, wykorzystują podstawowe zasady dźwigni. Dźwignie i koła pasowe zapewniają korzyści użytkownikom.
Inżynieria mechaniczna
Zaletą mechaniczną jest powód, który opisuje, jak bardzo prosta maszyna mnoży wywieraną na nią siłę. Dźwignie i koła pasowe zapewniają mechaniczne korzyści użytkownikom. Ludzie mogą zmniejszyć ilość wysiłku wymaganego do podnoszenia i przemieszczania przedmiotów wokół tych maszyn. Zaletą mechaniczną są liczby. Mechaniczna zaleta dwóch oznacza, że maszyna podwaja wysiłek osoby. Możesz zwiększyć ten współczynnik o wielokrotność dwóch. Możesz zmienić mechaniczną przewagę oferowaną przez dźwignie i koła pasowe, zmieniając sposób ich konfiguracji.
Koła pasowe mają koła z rowkami i linami lub kablami, które pasują do tych rowków. Mogą być stałe lub mobilne, pojedyncze lub wielokrotne. Ruchome koła pasowe i wiele kół pasowych mają mechaniczną przewagę dwóch lub więcej, w zależności od liczby użytych kół pasowych.
Dźwignie zapewniają mechaniczną przewagę, która zmienia się w zależności od obciążenia, w zależności od długości między podporą i miejscami przyłożenia siły. Mechaniczną przewagę dźwigni wyraża stosunek pomiędzy długością dźwigni po stronie punktu przyłożenia siły, w porównaniu z jej długością po stronie obciążenia.
Idealna zaleta mechaniczna
Inżynierowie i fizycy używają formuł do obliczenia idealnej przewagi mechanicznej koła pasowego lub dźwigni. Wyniki ich obliczeń są jedynie hipotetyczne, ponieważ nie opierają się na rzeczywistych warunkach, takich jak temperatura i wilgotność, zmiennych, które mogą wpływać na przewagę mechaniczną.
Zaletę mechaniczną oblicza się na kilka sposobów (obliczanie obrazu przez timur1970 z Fotolia.com)
Prawdziwa zaleta mechaniczna
Formuły mogą być wykorzystane do wyrażenia rzeczywistej mechanicznej przewagi systemu kół pasowych lub dźwigni. Wzory te uwzględniają zmienne, takie jak utrata energii przez tarcie.
Kierunek
Stałe koła pasowe nie dają użytkownikowi żadnej mechanicznej przewagi, ale pozwalają na przyłożenie siły w innym kierunku niż ruch. Osoba może użyć tej konfiguracji kół pasowych do podniesienia ciężaru podłogi na drugie piętro budynku, nawet jeśli pozostaje na podłodze.
Gdy używasz dźwigni, im bliżej końca ładunku, tym mniej wysiłku potrzeba, aby przesunąć ładunek na drugim końcu. Jednak ładunek nie porusza się zbytnio w pożądanym kierunku. Jeśli chcesz przenieść ładunek dalej, potrzebujesz dłuższego końca ładowania. Wymaga to więcej wysiłku, aby przenieść ładunek.
