Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan fungerer et remskivesystem?

Et remskivesystem gør det lettere at løfte en genstand end at løfte den døde vægt med hånden. En enkelt remskive ændrer i det væsentlige retningen på det anvendte træk eller kraft. Når en person bruger to eller flere remskiver i et system, multiplicerer systemet også den kraft, der anvendes, udover at ændre dens retning. Med en fast og en bevægelig remskive i et system fordobler den i det væsentlige vægten af den last, du kunne løfte uden hjælp fra en anden person, baseret på den vægt, du kan løfte.
The Pulley: A Simple Machine

Som en af de seks enkle maskiner har remskiven to lige arme og fungerer på et hjul, som håndtaget gør, skønt det er et hjul med kantede kanter på en aksel, der er gevindskåret med et reb. En enkelt remskive, der hænger fra et loft med et reb pakket rundt om dets hjul, giver dig mulighed for at løfte en kasse på gulvet op til et bord eller højere ved kun at bruge halvdelen af den kraft, det vil tage, for at løfte den med dine hænder.
En mekanisk fordel

Enkle maskiner som remskiven giver dig en mekanisk fordel, hvilket væsentligt gør dig stærkere end du er i det virkelige liv. Fysikere kvantificerer det arbejde, systemet udfører ved at beregne mekanisk fordel i Newtons, opkaldt efter Sir Issac Newton, ophavsmanden til bevægelseslovene. Det tager 1 Newton at bevæge sig 1 kg masse med en hastighed på 1 meter per sekund i kvadratet i retning af den påførte kraft. For at beregne den mekaniske fordel ved en remskive skal du dele udgangskraften, lastens vægt med indgangskraften, kraften, der kræves for at løfte belastningen.
Én fast, en bevægelig remskive

Mens du kun bruger en remskive kræver, at du kun bruger halvdelen af den kraft, det vil tage for at løfte en belastning for hånd, en fast remskive kombineret i et system med en bevægelig remskive, hvilket i det væsentlige fordobler kraften, der anvendes til at løfte eller flytte genstanden. For eksempel, hvis du har et objekt, der vejer 100 N, er det alt, hvad det kræver at løfte objektet i dette remskivesystem, 50 pålagte kræfter. MA for denne type system er lig med to.
Et system af remskiver

Mens en enkelt remskive giver dig mulighed for at flytte en belastning med halvdelen af den krævede kraft, øger et system af remskiver den mekaniske fordel med antallet af remskiver og reblængder, der understøtter belastningen. Antallet af rebstrenge, der understøtter belastningen i et system med flere remskiver, svarer stort set til den mekaniske fordel ved systemet. For eksempel, hvis du har to faste og to bevægelige remskiver, understøtter fire længder af rebet lasten med en mekanisk fordel på fire. En belastning på 100 N ville kræve 25 newton kraft, der anvendes til at løfte den.