Quali sono i vantaggi di un sistema di pulegge?

Quali sono i vantaggi di un sistema di pulegge?

In fisica, una macchina è tutto ciò che trasforma le forze. Gli scienziati rinascimentali definito sei macchine semplici---leva, ruota, incline, Cuneo, vite e puleggia. Macchine complesse sono costruite di macchine semplici. Ad esempio, un'automobile contiene tutte le sei macchine semplici e trasforma l'energia nella benzina in movimento in avanti. La puleggia è una delle macchine semplici più onnipresente nella vita moderna. A volte semplicemente reindirizza movimento, e a volte si trasforma il rapporto tra forza e distanza.

Nozioni di base di puleggia

Una puleggia è una corda intorno a una ruota. Si possono prendere alcune forme insolite come il nastro trasportatore---una cintura larga ferita intorno ad un tamburo rotante. La corda può anche essere avvolto attorno parecchie pulegge per rendere un sistema della puleggia. La "corda" può anche essere cavi o catene, come le catene su biciclette e motocicli. A volte le pulegge sono fissate e la corda si muove intorno ad esso, come la puleggia che viene utilizzato per elaborare un secchio in un pozzo e a volte un'estremità di una corda è fisso e la puleggia è libera di muoversi. Una puleggia singola reindirizza semplicemente una forza applicata alla fune, ma un sistema di pulegge può anche moltiplicare la forza, mentre diminuendo la distanza ha viaggiato della corda che viene tirata.

Riorientare le forze

Una puleggia singola utilizzata per reindirizzare la forza applicata ad una corda tirata è senza dubbio il primo uso di una puleggia. Gli esempi includono ciechi di finestra; si tira il cavo verso il basso e i blind aumentano. La puleggia nella parte superiore di un barca a vela albero è simile; si tira la drizza (le corde che genera la vela) verso il basso e la vela sale. La puleggia nella parte superiore di un'asta di bandiera è simile; si tira la corda verso il basso e la bandiera va fino. Lavoratori, inoltre, utilizzare una carrucola per raccogliere strumenti e materiali fino al tetto di un edificio. Queste pulegge anche lo scopo di abbassare delicatamente le cose fuori dell'edificio al suolo quando semplicemente gettandoli giù sarebbe distruttivo. Un lavoratore a terra può controllare la discesa utilizzando la puleggia per reindirizzare la forza.

Moltiplicando le forze

Archimede ha scritto sull'utilizzo di pulegge diverse insieme per moltiplicare le forze. Un siffatto sistema di pulegge viene chiamato un paranco, e c'è una storia di Archimede stesso tirando una nave carica di uomini e attrezzature utilizzando un paranco. Il fattore di moltiplicazione è uguale al numero di pulegge utilizzate. Se il paranco ha quattro carrucole, moltiplicherà la forza sulla corda tirata da quattro. Il trade-off è che la corda tirata si recherà quattro volte la distanza che si sposta il carico sul paranco. Ad esempio, se si può tirare una corda su un'estremità del paranco con una forza di 100 sterline, è possibile aumentare un oggetto di 400 libbre. Il compromesso è che per generare l'oggetto 10 piedi, si tirerà 40 piedi di corda. La forza volte la distanza è la stessa su entrambe le estremità della corda.