滑輪是一個(gè)周圍有凹槽的小輪,可以繞軸旋轉(zhuǎn)。
一種可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)的簡單機(jī)械,由一個(gè)可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)的帶槽圓盤和橫跨圓盤的柔性纜索(繩索、膠帶、鋼索、鏈條等)組成,稱為滑輪。
滑輪有定滑輪和動(dòng)滑輪兩種,組合成滑輪組。
(1)定滑輪
使用時(shí),滑輪的位置是固定的; 定滑輪本質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿,既省力又省力,卻可以改變力的方向。
定滑輪的特點(diǎn)
通過定滑輪拉動(dòng)鉤碼不省力。
無論有無定滑輪什么樣的滑輪組更省力,彈簧秤的讀數(shù)都相同。
可見,使用定滑輪并不省力,反而可以改變力的方向。
很多時(shí)候,改變力的方向會(huì)給工作帶來方便。
定滑輪原理
定滑輪本質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿,力臂L1和阻力臂L2等于滑輪的半徑。
根據(jù)杠桿平衡情況,也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。
定滑輪工作時(shí),滑輪的軸是固定的(更多例子),這樣定滑輪提升物體時(shí),只是改變力的方向,以達(dá)到方便操作的目的。
(2)動(dòng)滑輪
使用時(shí),滑輪隨重量移動(dòng); 動(dòng)滑輪本質(zhì)上是一個(gè)杠桿,其動(dòng)力臂是阻力臂的兩倍,節(jié)省了1/2的力氣,花費(fèi)了1倍的距離。
動(dòng)滑輪的特點(diǎn)
使用動(dòng)滑輪可以省一半力氣,浪費(fèi)距離。
這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí),鉤碼是由兩段繩子懸掛的,每段繩子只承受鉤碼一半的重量。
使用動(dòng)滑輪雖然省力,但動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼提升的距離,即浪費(fèi)了距離。
動(dòng)滑輪將繩索向上提升,與懸掛重物的動(dòng)滑輪一起將重物提升到最高點(diǎn)。
與被提升的重物相比什么樣的滑輪組更省力,動(dòng)滑輪通常很輕,施加在其上的重力可以忽略不計(jì)。
(3)滑輪組
滑輪組:由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的滑輪組,既省力又可以改變力的方向。
滑輪組使用多段繩索來懸掛物體。 用于舉起物體的力是總重量的一小部分。 繞動(dòng)滑輪的鋼絲繩自由端算作一節(jié),繞定滑輪的鋼絲繩自由端不計(jì)算在內(nèi)。
使用滑輪組雖然省力,但消耗距離。 動(dòng)力移動(dòng)的距離大于重物移動(dòng)的距離。
滑輪組的用途:
為了節(jié)省費(fèi)用和改變動(dòng)力方向,可將定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。
省力尺寸
使用滑輪組時(shí),滑輪組使用幾段繩子來懸掛物體,提升物體所用的力是物體重量的幾分之一。
滑輪組的特點(diǎn)
通過滑輪的實(shí)驗(yàn),很容易看出,雖然使用滑輪省力,但是卻要付出距離的代價(jià)——?jiǎng)恿σ苿?dòng)的距離大于貨物被提升的距離。
常見的滑輪有哪些,哪一種最省力?