Cum funcționează scripetele?

Introducere

Mașinile simple au fost dezvoltate de oameni pentru a reduce eforturile necesare pentru o anumită lucrare. Pentru ridicarea unui anumit obiect de o anumită greutate, trebuie să se aplice o cantitate egală de forță în sens opus. De exemplu, pentru a ridica o cutie care cântărește 10 kilograme, trebuie aplicată o forță echivalentă cu 10 kilograme în sens ascendent. Acest lucru este puțin obositor, deoarece forța trebuie să fie aplicată împotriva forței gravitaționale. Prin urmare, au fost inventate scripetele ca mașini simple utilizate pentru a ridica sau a trage un obiect cu un efort redus. Să discutăm procesele de funcționare a scripeților într-o manieră mai detaliată.

Ce sunt scripeții?

Scrierile sunt considerate ca fiind una dintre mașinile simple de bază care au fost descoperite și care sunt folosite pentru a ridica obiecte. Prima utilizare a scripeților a fost făcută de oamenii din vechile civilizații egipteană și mesopotamiană. Polițele sunt alcătuite dintr-o combinație de roți/roți fixate pe un arbore sau ax. Aceste roți sunt groase și conțin caneluri în porțiunea centrală pentru a permite mișcarea liberă a frânghiilor sau a cablurilor în jurul ei fără nicio rezistență.

Imagine: Un singur scripete cu o frânghie fixată cu o axă

Multiple scripeți sunt adesea plasați împreună într-un singur sistem pentru a reduce efortul folosit pentru a ridica sau trage un anumit obiect. O creștere a numărului de scripeți reduce efortul manual necesar.

Imagine: Mai multe scripeți plasați împreună pentru a reduce efortul

Cum se arată în imaginea de mai sus, mai multe scripeți reduc efortul necesar pentru a ridica o sarcină. Sarcina de aici are o greutate de 100N, iar forța care trebuie aplicată este de 33,5N. Să trecem în revistă detalii elaborate despre cum funcționează scripetele.

Cum funcționează scripetele?

Sunt utilizate în multiple sectoare de lucrări care sunt asociate cu ridicarea și tragerea anumitor obiecte care au masă sau greutate crescută. După cum sugerează și numele, scripete a fost derivat de la cuvântul Pull. După cum s-a spus mai devreme, scripetele sunt fixate la o axă în porțiunea centrală a roții pentru a permite o mișcare circulară liberă în jurul acesteia. Roata are o canelură în ea pentru a putea fi plasată o frânghie sau un cablu. Frânghia sau cablul este trasă la un capăt, astfel încât sarcina să poată fi ridicată sau deplasată în direcția dorită. Să ne concentrăm asupra câtorva sisteme în care pot fi utilizate scripetele.

• Cum funcționează scripetele cu o singură roată?

Sistemele de scripeți cu o singură roată conțin utilizarea unui singur scripete în jurul căruia se plasează cablul. În astfel de cazuri, sarcina este fie fixată la un capăt al frânghiei, fie sarcina este atașată la axul scripetelui.

– Ridicarea unui obiect cu ajutorul sistemului de scripete cu o roată (Sarcina atașată la frânghie)

Imagine: Sistem cu un singur scripete fix

Cum se arată în imaginea de mai sus, o sarcină de 100 de lire sterline este atașată la un capăt al frânghiei. Frânghia trece printr-un sistem de scripete cu o singură roată și ajunge în cealaltă parte. În mod obișnuit, dacă o persoană ridică manual greutatea, ea trebuie să exercite o forță în direcția ascendentă (împotriva atracției gravitaționale a Pământului) pentru a o ridica. Aceasta va fi împotriva Forței Gravitaționale care este prezentă pe Pământ. Cu toate acestea, cu ajutorul unui scripete, direcția în care este aplicată forța este schimbată. Ca urmare, efortul necesar pentru a ridica obiectul este redus (deoarece forța este aplicată spre Pământ). Dacă frânghia este trasă cu 1metru, greutatea este, de asemenea, ridicată cu 1metru, deoarece lungimea frânghiei este fixă.

Nota importantă: În cazul unui singur scripete fix, forța de tracțiune care acționează asupra întregii frânghii este aceeași cu masa obiectului în Newton.

– Ridicarea unui obiect cu ajutorul unui sistem de scripete cu o singură roată (Sarcina atașată la scripete)

Imagine: Sistem cu un singur scripete mobil

Un singur scripete fix are un avantaj mecanic de 1, deoarece efortul (forța) aplicat este egal cu masa ridicată. Cu toate acestea, în cazul unui singur scripete mobil, avantajul mecanic este 2. Acest lucru se datorează, în principal, faptului că efortul (forța) care trebuie aplicat este jumătate din masa care urmează să fie ridicată.

Un scripete mobil are sarcina atașată la ax sau la arbore, iar un capăt al frânghiei sau al cablului este fix. Celălalt capăt al frânghiei este tras în aceeași direcție ca și greutatea. Întregul scripete se deplasează în jurul frânghiei pe măsură ce greutatea este ridicată. Deoarece un capăt al frânghiei este fixat de o structură solidă, iar scripetele atârnă între ele, ambele părți ale frânghiei suportă forța sarcinii. Ca urmare, masa obiectului este înjumătățită și trebuie aplicată doar jumătate din forță pentru a ridica obiectul.

Nota importantă: În cazul unui sistem de scripete mobile, forța de tracțiune care acționează asupra frânghiei de o parte și de alta este jumătate din masa care este ridicată. Astfel, dacă se ridică un obiect cu masa „M”, tensiunea de pe fiecare parte a frânghiei este M/2.

• Cum funcționează scripetele cu două roți?

Creșterea numărului de roți într-un sistem de scripeți ajută la reducerea efortului necesar pentru ridicarea sarcinii. Avantajul mecanic se obține odată cu creșterea numărului de roți într-un sistem de scripeți. Avantajul mecanic este raportul dintre cantitatea de greutate și numărul de secțiuni în care este împărțită frânghia. Un scripete cu două roți este de obicei plasat în principal într-o combinație în care un scripete este fix, iar un alt scripete este mobil.

Imagine: Sistem de scripete cu două roți

Utilizarea unui sistem de scripete cu două roți este aproape similară cu utilizarea unui singur scripete mobil, deoarece se obține același avantaj mecanic. Cu toate acestea, există două diferențe principale în acest caz:

• În primul rând, forța este aplicată în jos pentru a ridica un obiect în sus. Acest lucru ajută la anularea forței gravitaționale care acționează asupra sarcinii.
• În al doilea rând, pentru a ridica un obiect pe o distanță x, frânghia trebuie trasă pe o distanță 2x. Acest lucru se datorează în principal faptului că frânghia este acum împărțită între cele două sisteme de scripeți și are două secțiuni de tensiune. Fiecare secțiune a frânghiei trebuie să fie deplasată pentru a ridica greutatea. Astfel, o mișcare de x distanță în fiecare secțiune a frânghiei va ridica sarcina cu x distanță. Pentru a deplasa ambele secțiuni de frânghie pe o distanță x, trebuie trasă o lungime echivalentă a unei porțiuni de 2x.

• Cum funcționează scripetele cu patru roți?

Imagine: Sistem de scripeți cu patru roți

În cazul unui sistem de scripeți cu patru roți, există o reducere suplimentară a efortului care este necesar pentru a ridica un obiect. Acest lucru se datorează în principal faptului că frânghia este înfășurată de patru ori în jurul sistemului de scripeți, ignorând capătul liber care este tras în jos. Ca urmare, masa obiectului sau forța care acționează în jos prin intermediul sarcinii este împărțită de patru ori. Prin urmare, o persoană care trage de capătul liber al frânghiei trebuie să aplice doar o pătrime din forță pentru a ridica obiectul. Cu toate acestea, pentru a ridica obiectul cu o distanță x, o lungime echivalentă de 4x trebuie să fie trasă de persoana de pe frânghie.

Concluzie

Pulsele sunt una dintre cele mai utilizate mașini simple în diverse sectoare industriale și mecanice. Dezvoltarea cu timpul a crescut eficiența scripeților. Proiectarea a permis oamenilor să obțină avantajul mecanic al sistemului cu patru scripeți prin utilizarea a numai doi scripeți, prin simpla creștere a numărului de caneluri dintr-un singur scripete. Pentru a afla mai multe despre cum funcționează scripetele vizitați site-ul web al Pulley India și obțineți informații detaliate.