Περιεχόμενο
Οι τροχαλίες είναι μία από τις έξι απλές μηχανές. Τα άλλα απλά μηχανήματα είναι ο τροχός και ο άξονας, το κεκλιμένο επίπεδο, η σφήνα, η βίδα και ο μοχλός. Μια μηχανή είναι ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται για να διευκολύνει την εργασία και οι έξι απλές μηχανές ήταν μερικές από τις πρώτες ανακαλύψεις της ανθρωπότητας.
Βασικές τροχαλίες
Οι απλούστεροι τροχαλίες κατασκευάζονται από έναν τροχό και ένα σχοινί ή σχοινί. Το χείλος του τροχού είναι αυλακωμένο και το σχοινί, ή το σχοινί, ταιριάζει σε αυτό το αυλάκι. Όταν τραβάτε πάνω ή κάτω στο σχοινί, ο τροχός θα γυρίσει. Αυτό κάνει ευκολότερη την μετακίνηση του αντικειμένου, επειδή τραβώντας το συρματόσχοινο προς τα κάτω, για παράδειγμα, είναι ευκολότερο από την ανύψωση ενός βαρύ αντικειμένου προς τα πάνω. Φυσικά, μια απλή τροχαλία δεν θα επηρεάσει το ποσό της εργασίας που απαιτείται για να μετακινήσετε ένα αντικείμενο πολύ. Γι 'αυτό το λόγο οι τροχαλίες συνδυάζονται συνήθως ή συνδυάζονται για να σχηματίσουν συστήματα τροχαλιών.
Σταθερά συστήματα τροχαλιών
Σε ένα σταθερό σύστημα τροχαλίας, οι τροχαλίες είναι ακίνητες και γενικά προσκολλημένες σε τοίχο, οροφή ή πλαίσιο. Το φορτίο μετακινείται προς τα πάνω ή προς τα κάτω με το σχοινί, ενώ οι τροχαλίες παραμένουν ακίνητες. Υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα για το σταθερό σύστημα τροχαλίας. Η σταθερή τροχαλία αλλάζει την κατεύθυνση της δύναμης, αλλά όχι την ποσότητα. Στην πραγματικότητα, η σταθερή τροχαλία είναι η μόνη που απαιτεί περισσότερη προσπάθεια από το ίδιο το φορτίο. Απαιτεί πολύ μεγαλύτερη προσπάθεια για τη μετακίνηση του φορτίου από ένα κινητό ή σύνθετο σύστημα τροχαλίας, αλλά η τροχαλία δεν χρειάζεται να ωθηθεί ή να τραβηχτεί πάνω-κάτω.
Κινητά συστήματα τροχαλιών
Σε ένα σύστημα κινητής τροχαλίας, η τροχαλία συνδέεται με το φορτίο και όχι με ένα τοίχωμα ή πλαίσιο. Αυτό επιτρέπει στην τροχαλία να μετακινείται με το φορτίο. Το πλεονέκτημα μιας κινητής τροχαλίας είναι ότι απαιτείται λιγότερη εργασία για τη μετακίνηση του φορτίου. Ωστόσο, η κινητή τροχαλία έχει τα μειονεκτήματά της επίσης. Σε ένα σύστημα κινητής τροχαλίας, η ίδια η τροχαλία πρέπει να ωθηθεί ή να τραβηχτεί πάνω και κάτω, προσθέτοντας το δικό της βάρος στο υπάρχον φορτίο.
Σύνθετα συστήματα τροχαλιών
Ένα σύνθετο σύστημα τροχαλιών χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό σταθερών και κινητών τροχαλιών. Τα σύνθετα συστήματα τροχαλιών είναι τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα από τα τρία συστήματα και για καλό λόγο. Η προσπάθεια που απαιτείται για τη μετακίνηση ενός φορτίου που είναι εφοδιασμένο με ένα σύνθετο σύστημα τροχαλίας είναι μικρότερο από το ήμισυ του αρχικού φορτίου. Το μειονέκτημα του συστήματος σύνθετης τροχαλίας είναι ότι με την προσθήκη κάθε τροχαλίας αυξάνεται το μήκος του σχοινιού που απαιτείται και η απόσταση που πρέπει να μεταφέρει το σχοινί.