Fysik af remskiverne

En remskive er en simpel enhed designet til at gøre det lettere at løfte en tung vægt ved at ændre retningen af ​​den kraft, der skal anvendes til at bevæge objektet. Den mest grundlæggende type remskive er simpelthen et reb og et hjul, men der er tre forskellige typer remskiver, og fysikken til hver type remskive er noget anderledes.

Typer af remskiver

Der Der er tre grundlæggende typer af remskiver: faste remskiver, bevægelige remskiver og kombinerede remskiver. En fast remskive er et hjul, der hænger på et reb fra et objekt som en stråle. Et reb er draperet over hjulet, og den ene ende er fastgjort til objektet, der skal løftes. Den anden ende trækkes ned for at løfte objektet. En fast remskive forbliver på samme sted, når du løfter objektet. En bevægelig remskive hænger på en sådan måde, at den bevæger sig, når du løfter objektet. Et kombineret trinsystem fremstilles ved at køre tovet gennem to eller flere tromler. Enkle fysiske beregninger kan bruges til at bestemme effektiviteten af ​​et trissystem.

Faste og bevægelige tromler

En fast trisse reducerer ikke mængden af ​​kraft, der kræves for at leve en genstand. Hvis du vedhæfter en ende af rebet til en 50 pund blok, skal du stadig anvende mindst 50 pund kraft for at løfte det, når du trækker i den anden ende - og i virkeligheden behøver du lidt mere, da du også har brug for at flytte reb og overvinde friktion. Med hensyn til fysik giver den faste remskive ingen mekanisk fordel. Bevægelige remskiver giver dig mulighed for at løfte en belastning med mindre indsats end faste remskiver, så de giver en mekanisk fordel. Men de er stadig mindre effektive end kombinerede remskiver, der arbejder ved at fordele kraften blandt de forskellige snitreformer.

Kombinerede remskiver

Kombinerede remskiver arbejder ved at distribuere den nødvendige kraft at flytte objektet. I et system med to remskiver er tovet opdelt i tre sektioner. Et afsnit går ned fra loftet til den første remskive, hvor vægten er fastgjort. Det andet afsnit går fra den første remskive op til den anden remskive i loftet. Den tredje sektion går fra den anden remskive ned til den person, der trækker tovet. Hvis objektet vejer 300 pund, ville det normalt kræve 300 pounds kraft for at flytte det. Imidlertid tager hvert af de tre sektioner af reb med denne tredobbelte kraft af denne kraft, så den samlede kraft, der er nødvendig for at bevæge objektet, er kun 100 pund. Dette kan udtrykkes som en fysikberegning: L svarer til F gange antallet af sektioner i tovet. L er lig med belastningens vægt og F er lig med mængden af ​​kraft.

Beregninger

Det er nemt at bruge den simple fysiske formel for L = F gange antallet af segmenter i tovet. beregne mængden af ​​kraft, der kræves for at løfte en tung genstand med et remskive system. Hvis rebet er opdelt i fire sektioner af dit remskive system, bliver den kraft du udøver i den anden ende multipliceret med fire. F.eks. Hvis objektet, der skal løftes, vejer 1000 pund og du udøver 250 pounds kraft på et remskive system med fire reb sektioner, så vil du kunne løfte objektet fordi 1000 = 250 gange 4. Imidlertid er afstanden objektet skal løftes også multipliceres med samme nummer, så i stedet for at løfte 1000 pund en vis afstand, ville du løfte 250 pund for fire gange så meget afstand. Derfor er trisser ikke meget effektive enheder på trods af den mekaniske fordel, de producerer.