滑輪是一個周圍有凹槽的小輪,可以繞軸旋轉。
一種可以繞中心軸旋轉的簡單機械,由一個可以繞中心軸旋轉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。
滑輪有定滑輪和動滑輪兩種,組合成滑輪組。
(1)定滑輪
使用時,滑輪的位置是固定的; 定滑輪本質上是一個等臂杠桿,既省力又省力,卻可以改變力的方向。
定滑輪的特點
通過定滑輪拉動鉤碼不省力。
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。
很多時候,改變力的方向會給工作帶來方便。
定滑輪原理
定滑輪本質上是一個等臂杠桿,力臂L1和阻力臂L2等于滑輪的半徑。
根據杠桿平衡情況,也可以得出定滑輪不省力的結論。
定滑輪工作時,滑輪的軸是固定的(更多例子),這樣定滑輪提升物體時,只是改變力的方向,以達到方便操作的目的。
(2)動滑輪
使用時,滑輪隨重量移動; 動滑輪本質上是一個杠桿,其動力臂是阻力臂的兩倍,節省了1/2的力氣,花費了1倍的距離。
動滑輪的特點
使用動滑輪可以省一半力氣,浪費距離。
這是因為使用動滑輪時,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。
使用動滑輪雖然省力,但動力移動的距離大于鉤碼提升的距離,即浪費了距離。
動滑輪將繩索向上提升,與懸掛重物的動滑輪一起將重物提升到最高點。
與被提升的重物相比什么樣的滑輪組更省力,動滑輪通常很輕,施加在其上的重力可以忽略不計。
(3)滑輪組
滑輪組:由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組,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。 繞動滑輪的鋼絲繩自由端算作一節,繞定滑輪的鋼絲繩自由端不計算在內。
使用滑輪組雖然省力,但消耗距離。 動力移動的距離大于重物移動的距離。
滑輪組的用途:
為了節省費用和改變動力方向,可將定滑輪和動滑輪組合成滑輪組。
省力尺寸
使用滑輪組時,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
通過滑輪的實驗,很容易看出,雖然使用滑輪省力,但是卻要付出距離的代價——動力移動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?