Περιεχόμενο
- Κατανόηση της δύναμης του τρακτέρ
- Σύστημα τροχαλιών μολύβι
- Μέτρηση της ενέργειας του ανελκυστήρα
- Τροχαλίες για μηχανικές διεργασίες
Οι τροχαλίες εύκολα καταδεικνύουν διαφορετικές αντιλήψεις που δυσκολεύονται να κατανοήσουν στη φυσική. Επιπλέον, ο πειραματισμός με τις τροχαλίες μπορεί να σας βοηθήσει να κάνετε τη δική σας ζωή ευκολότερη. Για παράδειγμα, οι τροχαλίες μπορούν να κάνουν πολύ πιο εύκολα τα κινούμενα φορτία υλικού για έργα βελτίωσης της κατοικίας, επειδή κάθε τροχαλία σε ένα σύστημα μειώνει την απαιτούμενη δύναμη εργασίας κατά το ήμισυ. Οποτεδήποτε πρέπει να σηκώσετε το σωματικό σας βάρος δύο φορές, απλά προσθέστε μια τροχαλία στο σύστημα ανύψωσης.
Κατανόηση της δύναμης του τρακτέρ
Συνδέστε το ένα άκρο ενός σχοινιού με μια σκούπα και έχετε ένα άτομο να κρατάει την σκούπα κάθετα. Έχετε ένα δεύτερο άτομο να κρατήσει μια δεύτερη σκούπα - επίσης κάθετα - και να έχουν αυτούς τους δύο ανθρώπους να στέκονται μερικά μέτρα μακριά. Τυλίξτε το σχοινί γύρω από τη δεύτερη σκούπα και στέκεστε δίπλα στο άτομο που κρατάει την πρώτη σκούπα. Τώρα, ζητήστε από τους δύο βοηθούς σας να αντισταθούν ενώ τραβάτε το σχοινί για να προσπαθήσετε να τους τραβήξετε μαζί. Τραβήξτε και στη συνέχεια τυλίξτε το σχοινί πίσω γύρω από την πρώτη σκούπα και τοποθετήστε τον εαυτό σας δίπλα στο άτομο που κρατά τη δεύτερη σκούπα. Τραβήξτε ξανά με την ίδια δύναμη και ρωτήστε τους βοηθούς σας πώς αισθάνθηκε. Θα πρέπει να αισθάνονται σαν να τραβούν σημαντικά πιο σκληρά τη δεύτερη φορά.
Σύστημα τροχαλιών μολύβι
Συνδέστε το ένα άκρο μιας χορδής γύρω από ένα μικρό αντικείμενο, όπως το χερούλι μιας κούπας καφέ, και - για να αναγνωρίσετε τα αντικείμενα βάρος - σηκώστε το αντικείμενο τραβώντας το κορδόνι προς τα πάνω. Εισαγάγετε ένα μολύβι στο κέντρο μιας κενής μπομπίνας νήματος. Έχετε έναν συνεργάτη κρατήστε το μολύβι οριζόντια μέχρι τα άκρα του. Βγάλτε τη χορδή πάνω από το καρούλι και, στη συνέχεια, τραβήξτε προς τα κάτω το άκρο της χορδής. Το καρούλι θα χρησιμεύσει ως τροχαλία και θα σας βοηθήσει να σηκώσετε το αντικείμενο. Παρατηρήστε πόσο εύκολο είναι να σηκώσετε το αντικείμενο με τη βοήθεια της τροχαλίας. Η απλή τροχαλία μειώνει την απαιτούμενη εργασία σας κατά 50%.
Μέτρηση της ενέργειας του ανελκυστήρα
Τοποθετήστε ένα μεγάλο γάντζο με το χέρι σε μια υπερυψωμένη δοκό και στη συνέχεια τοποθετήστε μια τροχαλία δίπλα στο γάντζο. Συνδέστε το άγκιστρο μιας δεύτερης τροχαλίας στη λαβή κάδου 3 λίτρων που περιέχει βάρος 20 λιβρών και τοποθετήστε τον κάδο κάτω από το τοποθετημένο γάντζο. Συνδέστε το ένα άκρο ενός λεπτού σχοινιού με το γάντζο. Στη συνέχεια, παρακολουθήστε το σχοινί γύρω από τον τροχό τροχαλίας που συνδέεται με τον κάδο και έπειτα επάνω γύρω από τον τροχό τροχαλίας τοποθετημένο πάνω από το κεφάλι. Συνδέστε μια κλίμακα ελατηρίου στο ελεύθερο άκρο του σχοινιού. Τραβήξτε προς τα κάτω στο άγκιστρο της κλίμακας ελατηρίων για να σηκώσετε την κάδο. Καθώς το κάνετε αυτό, η κλίμακα δείχνει το βάρος της δύναμης που χρησιμοποιείτε για να σηκώσετε τον κάδο.
Τροχαλίες για μηχανικές διεργασίες
Οι τροχαλίες χρησιμοποιούνται επίσης με ιμάντες για την περιστροφή τροχών σε μηχανές. Τεντώστε μια λαστιχένια λωρίδα γύρω από δύο τροχούς στην ίδια πλευρά ενός ζευγαριού πατίνια. Γυρίστε έναν από τους δεσμευμένους τροχούς και παρατηρήστε πώς και ο άλλος δεσμευμένος τροχός στρέφεται και προς την ίδια κατεύθυνση. Προβλέψτε πώς θα γυρίσει ο δεύτερος τροχός αν βάζετε μια συστροφή στη ζώνη. Αφαιρέστε τη ζώνη και, στη συνέχεια, τοποθετήστε τη γύρω από τους μπροστινούς τροχούς στη μία πλευρά, αλλά στη συνέχεια στρίψτε την και τεντώστε την γύρω από τον πίσω τροχό στην αντίθετη πλευρά. (Χρησιμοποιώντας τροχούς στις αντίθετες πλευρές, η ζώνη θα παραμείνει δεσμευτική έναντι του εαυτού της.) Γυρίστε τον μπροστινό τροχό και παρατηρήστε πώς ο πίσω τροχός γυρίζει προς την αντίθετη κατεύθυνση.