The Physics of trinsesystemer

En trinse er en enkel enhet designet for å gjøre det lettere å løfte en tung vekt ved å endre retningen på kraften som må brukes for å flytte objektet . Den mest grunnleggende form for trinse er ganske enkelt et tau og et hjul, men det er tre forskjellige typer av trinser og fysikken for hver type av trinse blir noe annerledes. Typer Remskiver
p Det er tre grunnleggende typer trinser : faste trinser, bevegelige trinser og kombinert - trinsesystemer . Et fast trinse er et hjul hengende i et tau fra en gjenstand som en bjelke . Et tau er drapert over hjulet og den ene ende er festet til gjenstanden som skal løftes . Den andre enden er trukket ned for å løfte gjenstanden . Et fast trinse forblir på samme sted når du løfter objektet . En bevegelig trinse er hengt på en slik måte at den beveger seg når man løfter gjenstanden . En kombinert - taljesystem blir gjort ved å kjøre tauet gjennom to eller flere remskiver . Enkle fysikkberegningerkan brukes til å fastslå effektiviteten av en talje system .
Faste og bevegelige trinser

Et fast trinse reduserer ikke mengden kraft som trengs til liv en gjenstand. Hvis du kobler den ene enden av tauet til en 50 -kilos blokk , du har fortsatt å gjelde minst 50 pounds av makt for å løfte den når du trekker i den andre enden - og i virkeligheten trenger du litt mer , siden du også trenger å bevege tauet og overvinne friksjon. I forhold til fysikk , ikke fast trinse ikke gi noen mekanisk fordel . Bevegelige trinser tillate deg å løfte en last med mindre innsats enn faste trinser , så de produserer en mekanisk fordel . Men de er fortsatt mindre effektiv enn kombinert trinser, som arbeidet ved å fordele kraften mellom de ulike delene av tau .
Kombinert - trinsesystemer

Kombinert - wiretrekk systemer fungerer ved å fordele kraften som trengs for å flytte objektet . I et system med to trinser , blir tauet delt i tre seksjoner . En del går ned fra taket til den første trinse, hvor vekten er festet til. Den andre delen går fra den første trinsen opp til den andre trinse på taket. Den tredje delen går fra den andre trinsen ned til personen trekker i tauet. Hvis objektet veier 300 pounds , ville det normalt krever 300 pounds av makt for å flytte den . Imidlertid , med denne kombinerte talje - arrangementet, tar hver av de tre seksjoner av tauet en tredjedel av styrken, slik at den totale kraft som er nødvendig for å flytte gjenstanden bare 100 pounds. Dette kan uttrykkes som en fysikk beregning: L tilsvarer F ganger antall seksjoner i tauet . L tilsvarer vekten av lasten og F er lik mengde kraft.

Beregninger

Bruke enkel fysikk formel for L = f ganger antall segmenter i tau, er det lett å beregne mengden av kraft som er nødvendig for å løfte en tung gjenstand med et trinsesystem. Dersom tauet er delt inn i fire seksjoner ved din trinse system , da kraften du øve på den andre enden vil bli multiplisert med fire . For eksempel, hvis den gjenstand som skal løftes veier 1000 pounds samt utøve 250 pounds av styrken på et trinse -system med fire tau seksjoner , da vil være i stand til å løfte gjenstanden fordi 1,000 = 250 ganger fire . Imidlertid avstanden til objektet må løftes er også multiplisert med samme tall , så i stedet for å løfte 1000 pounds en viss avstand , vil du være å løfte 250 pounds for fire ganger så mye avstand . Av denne grunn , reimskiver er ikke veldig effektive enheter til tross for mekanisk fordel de produserer .