Conţinut
Un scripetă de blocare și abordare este o mașină care reduce foarte mult cantitatea de forță necesară pentru a muta sau ridica un obiect, cum ar fi o ladă grea. Un scripetă standard este compus dintr-o singură roată pe un ax cu o frânghie care trece peste ea. De unul singur, un scripetă nu poate schimba decât direcția unei forțe aplicate unui obiect. Un sistem de scripete care lucrează împreună poate forma un bloc și o abordare, care înmulțește forța pe lângă schimbarea direcției forțelor, ceea ce înseamnă că este necesară o forță mai mică pentru a muta un obiect. Gradul în care blocul și abordarea înmulțesc forța este avantajul său mecanic.
Funcţie
Blocurile și abordările sunt frecvent utilizate în zonele în care mașinile grele nu sunt disponibile și trebuie înlocuită puterea umană. În antichitate, blocurile și abordările au fost utilizate în proiectele de construcție pentru a muta sarcini grele. În epoca modernă, acestea sunt folosite frecvent pe bărci unde nu ar fi practic să existe o macara sau alte mașini de ridicat.
Ridicarea cu scripete
Dacă am încerca să ridicăm o cutie de 200 lb. de la podea în căprițele unei clădiri, am putea face acest lucru folosind un scripetă simplă. Am pune un scripete în căpriori și am trece o frânghie prin ea, atașând un capăt al frânghiei la lăzi. Tragând celălalt capăt al frânghiei (partea de transport), am putea ridica lada în căpriori. În acest sistem, de fiecare dată tragem de funie câte un picior cu 200 de kilograme. de forță, ridicăm lada un picior. Ridicare cu ceva mai puțin de 200 kg. de forță nu ne va muta cutia noastră de 200 lb.
Ridicare cu un bloc și un atac
Dacă, în loc să fixăm funia direct pe lăzi, am trece-o printr-un scripet nou atașat la lăzi și apoi am atașat capătul frânghiei la căpriori, am avea un bloc și o abordare. Acum, de fiecare dată când trageam capătul liber al frânghiei, funia trebuia să circule de două ori între căpriori și lăzi. Ar trebui să tragem doi picioare pe funie pentru a ridica lada un singur picior. Cu toate acestea, ar trebui să tragem doar cu 100 kg. de forță.
Avantaj mecanic
Această diferență între cantitatea de forță necesară pentru a mișca un obiect și greutatea obiectului este avantajul mecanic al blocului și al acoperișului. Aceasta este aceeași cu diferența dintre câtă funie tragem în comparație cu distanța pe care o mișcă obiectul. Pentru a calcula avantajul mecanic, putem împărți greutatea obiectului ridicat de forța necesară pentru ridicarea acestuia sau putem împărți cantitatea de frânghie pe care trebuie să o tragem la distanța pe care obiectul o mișcă. Pentru a găsi avantajul mecanic al mașinii noastre prin prima metodă, am împărți greutatea lăzi, 200 lbs., În funcție de forța necesară ridicării acesteia, 100 lbs., Oferindu-ne un avantaj mecanic de două. Împărțirea câtă frânghie transportăm la un moment dat, 2 metri, după distanța care se ridică lada, un picior, ne oferă același răspuns. De regulă, numărul de lungimi de frânghie între cele două scripete dintr-un bloc și o abordare corespunde avantajului mecanic al mașinii. În mașina noastră, frânghia trece de la scripetă de sus la scripetă de jos și înapoi la căpriori: două lungimi de frânghie ne oferă avantajul nostru mecanic de două.
Forța și munca
Chiar dacă un bloc și o abordare scade cantitatea de forță necesară pentru a muta un obiect, nu modifică cantitatea de muncă. De exemplu, un bloc și o abordare cu un avantaj mecanic de patru vă vor permite să ridicați un obiect de 4 lb. cu doar 1 lb. de forță. Totuși, va fi necesar să trageți și patru picioare de funie pentru a ridica obiectul cu un picior.
Frecare
Când orice obiect se mișcă împotriva unui alt obiect, o parte din energia obiectelor în mișcare se pierde prin frecare. Într-un bloc și o abordare, unele fricțiuni în scripete vor reduce avantajul mecanic al mașinii. Pentru a include frecarea într-un calcul al avantajului mecanic al unui bloc și o abordare, împărțiți greutatea obiectului ridicat de greutatea necesară ridicării acestuia.