滑轮组绕线方法口诀
今日启程探索全新机械——滑轮
滑轮是何物?它有哪些应用场景呢?接下来,让我们一起揭开这个简单机械的神秘面纱。
一、定滑轮与动滑轮
滑轮的定义
定滑轮:一个轴的位置固定不动的滑轮,也被称为定滑轮。
动滑轮:一个轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,也被称为动滑轮。
滑轮的特点
对于定滑轮,它不省力但也不费力,即作用力F等于物重G,同时它不改变力的方向。而动滑轮则有它独特的省力特性。
动滑轮的特性分析
在理想情况下(不计动滑轮重、绳重及摩擦),使用动滑轮可以省下一半的力,即F=G/2;动力需要移动两倍的距离,即s=2h。
滑轮的实质
定滑轮实质上是一个等臂杠杆。而动滑轮的动力臂是阻力臂的两倍,是一个省力杠杆。
二、滑轮组的探索
当我们在实际生活中需要改变力的方向同时又希望省下更多的力时,我们就可以考虑使用滑轮组。
滑轮组的介绍
在实际应用中,人们常常将定滑轮和动滑轮组合在一起,形成滑轮组。
滑轮组的受力分析
在忽略动滑轮重、绳重及摩擦的理想情况下,拉力F等于物重G除以绳子承担物重的段数n; 在考虑绳重及摩擦的情况下,拉力会根据滑轮组的配置有所不同。
绕线方式
合理的绕线方式对于滑轮组的使用至关重要,一般遵循从数量少的钩子开始、定动交替、就近原则以及奇动偶定的规则。
三、典型例题解析
例题展示
如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力。已知G1=60N, G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。我们需要求解的是每个动滑轮的重力。
【解析过程】
首先确定使用滑轮组承担物重的绳子股数,然后根据拉力公式列方程求解。
【答案】
通过计算得出,动滑轮的重力为6N。