Die Physik der Rollensysteme

Eine Rolle ist ein einfaches Gerät entwickelt, um es einfacher, ein schweres Gewicht , indem die Richtung der Kraft, die angelegt werden muss, um das Objekt zu bewegen zu heben. Der Grundtyp der Riemenscheibe ist einfach ein Seil und ein Rad , aber es gibt drei verschiedene Arten von Riemenscheiben und die Physik für jede Riemenscheibe sind etwas anders. Arten von Riemenscheiben

Es gibt drei grundlegende Arten von Rollen : feste Riemenscheiben, Riemenscheiben und beweglichen kombiniert - Rollensysteme . Eine feste Rolle ein Rad hängt an einem Seil von einem Objekt wie beispielsweise ein Strahl . Ein Seil wird über das Rad drapiert und ein Ende mit dem Objekt verbunden zu heben. Das andere Ende wird nach unten gezogen , um das Objekt zu heben. Eine feste Rolle bleibt an der gleichen Stelle , wenn Sie das Objekt zu heben. Eine bewegliche Riemenscheibe ist so aufgehängt , dass sie sich bewegt , wenn das Objekt anzuheben. Eine kombinierte Scheibensystem durch Ausführen des Seils durch zwei oder mehr Riemenscheiben hergestellt . Einfache Physik-Berechnungen verwendet werden, um die Wirksamkeit eines Rollensystems zu bestimmen.
Festen und beweglichen Riemenscheiben

Eine feste Rolle nicht den Betrag der Kraft zum Leben benötigt, reduzieren ein Objekt. Wenn Sie das eine Ende des Seils an einem 50 -Pfund- Block zu befestigen, haben Sie immer noch mindestens 50 Pfund Kraft anwenden , um sie zu heben, wenn Sie auf der anderen Seite zu ziehen - und in der Realität müssen Sie etwas mehr , da müssen Sie auch , um das Seil zu bewegen und zu überwinden Reibung. In Bezug auf die Physik, ist die feste Riemenscheiben keinerlei mechanischen Vorteil . Bewegliche Riemenscheiben ermöglicht es Ihnen, eine Last mit weniger Aufwand als feste Rollen zu heben, so tun sie produzieren einen mechanischen Vorteil . Jedoch weniger effizient als Riemenscheiben kombiniert , sind sie immer noch die Arbeit durch die Verteilung der Kraft zwischen den verschiedenen Abschnitten des Seils.
Kombi - Pulley -Systeme

Kombi -Riemenscheiben- Systeme arbeiten durch die Verteilung der Kraft, die erforderlich , um das Objekt zu bewegen. In einem System mit zwei Riemenscheiben , wird das Seil in drei Abschnitte unterteilt . Ein Abschnitt geht von der Decke auf die erste Rolle , in der das Gewicht angebracht . Der zweite Abschnitt geht von der ersten Riemenscheibe bis zu der zweiten Riemenscheibe an der Decke. Der dritte Abschnitt geht von der zweiten Rolle nach unten zu der Person die das Seil zieht . Wenn das Objekt wiegt 300 £ , würde es erfordern normalerweise 300 £ von Gewalt, um es zu bewegen. Doch mit dieser kombinierten - Rollenanordnung nimmt jeder der drei Abschnitte des Seils ein Drittel der Kraft , so dass die gesamte Kraft benötigt wird, um das Objekt zu verschieben , nur 100 Pfund. Dies kann als ein Physik -Berechnung ausgedrückt werden: F L gleich mal die Anzahl der Abschnitte in dem Seil. L gleich dem Gewicht der Last und F entspricht der Menge an Kraft .
Berechnungen

Mit der einfachen Formel der Physik L = F mal der Anzahl der Segmente in der Seil, ist es leicht, die Menge an Kraft benötigt wird, um einen schweren Gegenstand mit einem Flaschenzug anheben zu berechnen. Wenn das Seil wird durch Ihre Rollen-System in vier Abschnitte unterteilt , dann ist die Kraft, die Sie am anderen Ende ausüben wird mit vier multipliziert werden. Zum Beispiel, wenn das Objekt aufgehoben werden wiegt 1.000 £ und 250 £ Sie von Kraft auf ein Rollensystem mit vier Seilabschnitten üben , dann werden Sie in der Lage , das Objekt zu heben, weil 1000 = 250 mal 4 . Allerdings ist die Entfernung, die das Objekt muss angehoben werden wird auch von der gleichen Zahl multipliziert , so dass anstelle von Hebe £ 1000 ein gewisser Abstand , würden Sie heben 250 £ für vier Mal so viel Abstand . Aus diesem Grund sind Rollen nicht sehr effiziente Geräte trotz der mechanischen Vorteil, den sie produzieren .