L'avantage mécanique de Block & Tackle

October 19

L'avantage mécanique de Block & Tackle


Un palan poulie est une machine qui permet de réduire considérablement la quantité de force nécessaire pour déplacer ou soulever un objet comme une lourde caisse. Une poulie standard est constitué d'une seule roue d'un essieu avec une corde passant sur lui. En soi, une poulie ne peut changer le sens d'une force appliquée à un objet. Un système de poulies qui travaillent ensemble peuvent former un palan, qui multiplie la force en plus de changer la direction de la force, ce qui signifie moins de force est nécessaire pour déplacer un objet. Le degré auquel le palan multiplie la force est son avantage mécanique.

Fonction

Block et plaqués sont fréquemment utilisés dans les zones où la machinerie lourde ne sont pas disponibles et de la puissance humaine doit être substitué à la place. Dans l'antiquité, moufles ont été utilisés dans des projets de construction pour déplacer des charges lourdes. Dans l'ère moderne, ils sont fréquemment utilisés sur les bateaux où il serait impossible d'avoir une grue ou d'autres machines de levage lourd.

Levage d'une poulie

Si nous avons tenté de soulever une caisse de 200 lb à partir du sol dans les chevrons d'un bâtiment, nous pourrions le faire en utilisant une poulie simple. Nous mettrions une poulie dans les chevrons et de passer une corde à travers elle, fixer une extrémité de la corde à la caisse. En tirant l'autre extrémité de la corde (la partie de halage), nous pourrions soulever la caisse dans les chevrons. Dans ce système, chaque fois que nous tirer la corde d'un pied avec 200 lbs. de la force, nous levons la caisse d'un pied. Levage avec rien de moins de 200 lbs. de la force ne sera pas déplacer notre caisse de 200 lb.

Levage avec un bloc et l'outillage

Si, au lieu d'attacher la corde directement à la caisse, nous sommes passés à travers une nouvelle poulie attachée à la caisse et ensuite fixé la fin de la corde aux chevrons, nous aurions un palan. Maintenant, chaque fois que nous avons tiré l'extrémité libre de la corde, la corde aurait à voyager entre les chevrons et la caisse deux fois. Il faudrait tirer deux pieds sur la corde pour soulever la caisse un seul pied. Cependant, nous aurions seulement à tirer avec 100 lbs. de la force.

Avantage mécanique

Cette disparité entre la quantité de force nécessaire pour déplacer un objet et le poids de l'objet est l'avantage mécanique du palan. Ceci est la même que la disparité entre la quantité de corde nous nous retirons comparé à la distance l'objet se déplace. Pour calculer l'avantage mécanique, nous pouvons soit diviser le poids de l'objet étant soulevé par la force nécessaire pour soulever ou nous pouvons diviser le montant de la corde que nous avons à tirer par la distance l'objet se déplace. Pour trouver l'avantage mécanique de notre machine par la première méthode nous diviser le poids de la caisse, 200 lbs., Par la quantité de force nécessaire pour soulever, 100 lbs., Nous donnant un avantage mécanique de deux. En divisant la quantité de corde que nous transportons à la fois, 2 pieds, par la distance de la caisse se lève, un pied, nous donne la même réponse. En règle générale, le nombre de longueurs de corde entre les deux poulies dans un palan correspond à l'avantage mécanique de la machine. Dans notre machine la corde passe de la poulie supérieure à la poulie inférieure et remonter aux chevrons: deux longueurs de corde nous donne notre avantage mécanique de deux.

Active et travail

Même si un palan diminue la quantité de force nécessaire pour déplacer un objet, il ne change pas la quantité de travail. Par exemple, un palan avec un avantage mécanique de quatre va vous permettre de soulever un objet de 4 lb avec seulement 1 lb de la force. Toutefois, il sera également vous obliger à tirer 4 pieds de corde pour soulever l'objet d'un pied.

Friction

Lorsqu'un objet se déplace contre un autre objet, une partie de l'énergie de l'objet en mouvement est perdu à la friction. Dans un palan, des frictions dans les poulies réduira l'avantage mécanique de la machine. Pour inclure la friction dans le calcul de l'avantage mécanique d'un palan, diviser le poids de l'objet étant soulevé par le poids nécessaire pour la soulever.