• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Fysik av remskivan system

    En remskiva är en enkel enhet avsedd att göra det lättare att lyfta en tung vikt genom att ändra styrkan för den kraft som måste användas för att flytta objektet. Den vanligaste typen av remskiva är helt enkelt ett rep och ett hjul, men det finns tre olika typer av remskivor och fysiken för varje remskiva är något annorlunda.

    Typer av remskivor

    Där är tre grundläggande typer av remskivor: fixerade remskivor, rörliga remskivor och kombinerade remskivor. En fast remskiva är ett hjul som hänger på ett rep från ett föremål som en stråle. Ett rep draperas över hjulet och ena änden är fastsatt på föremålet som ska lyftas. Den andra änden dras ner för att lyfta objektet. En fast remskiva förblir på samma plats när du lyfter objektet. En rörlig remskiva hänger på ett sådant sätt att det rör sig när du lyfter objektet. Ett kombinerat remskivssystem görs genom att köra repet genom två eller flera remskivor. Enkla fysikberäkningar kan användas för att bestämma effektiviteten hos ett remskivssystem.

    Fasta och rörliga remskivor

    En fast remskiva reducerar inte mängden kraft som behövs för att leva ett objekt. Om du fäster ena änden av repet till ett 50-pund block, måste du fortfarande använda minst 50 pund kraft för att lyfta den när du drar i andra änden - och i verkligheten behöver du lite mer, eftersom du också behöver att flytta repet och övervinna friktionen. När det gäller fysik ger den fixerade remskivan ingen mekanisk fördel. Rörliga remskivor gör att du kan lyfta en last med mindre ansträngning än fasta remskivor, så de ger en mekanisk fördel. De är dock fortfarande mindre effektiva än kombinerade remskivor, som fungerar genom att fördela kraften mellan de olika repetaljerna.

    Kombinerade remskivor

    Kombinerade remskivor arbetar genom att fördela kraften som behövs att flytta objektet. I ett system med två remskivor är repet uppdelat i tre sektioner. En sektion går ner från taket till den första remskivan, där vikten är fastsatt. Den andra sektionen går från den första remskivan upp till den andra remskivan vid taket. Den tredje delen går från den andra remskivan ner till den person som drar repet. Om objektet väger 300 pund, skulle det normalt kräva 300 pounds kraft för att flytta den. Med den här kombinerade remskivan tar varje av de tre snittdelarna en tredjedel av kraften, så den totala kraften som behövs för att flytta objektet är endast 100 pund. Detta kan uttryckas som fysikberäkning: L motsvarar F gånger antal sektioner i repet. L är lika med belastningens vikt och F är lika med mängden kraft.

    Beräkningar

    Genom att använda den enkla fysikformeln L = F gånger antalet segment i repet är det lätt att Beräkna mängden kraft som behövs för att lyfta ett tungt föremål med ett remskivsystem. Om repet är uppdelat i fyra sektioner av ditt remskivsystem, kommer den kraft du utövar i den andra änden att multipliceras med fyra. Till exempel om objektet som ska lyftas väger 1000 pund och du utövar 250 pund kraft på ett remskiva med fyra repsektioner, så kommer du att kunna lyfta objektet eftersom 1000 = 250 gånger 4. Men avståndet objektet måste lyftas också multipliceras med samma antal, så istället för att lyfta 1000 pund ett visst avstånd skulle du lyfta 250 pund för fyra gånger så mycket avstånd. Av detta skäl är remskivor inte mycket effektiva anordningar trots den mekaniska fördel som de producerar.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com