滑轮是一个周围有凹槽的小轮,可以绕轴旋转。
一种可以绕中心轴旋转的简单机械,由一个可以绕中心轴旋转的带槽圆盘和横跨圆盘的柔性缆索(绳索、胶带、钢索、链条等)组成,称为滑轮。
滑轮有定滑轮和动滑轮两种,组合成滑轮组。
(1)定滑轮
使用时,滑轮的位置是固定的; 定滑轮本质上是一个等臂杠杆,既省力又省力,却可以改变力的方向。
定滑轮的特点
通过定滑轮拉动钩码不省力。
无论有无定滑轮什么样的滑轮组更省力,弹簧秤的读数都相同。
可见,使用定滑轮并不省力,反而可以改变力的方向。
很多时候,改变力的方向会给工作带来方便。
定滑轮原理
定滑轮本质上是一个等臂杠杆,力臂L1和阻力臂L2等于滑轮的半径。
根据杠杆平衡情况,也可以得出定滑轮不省力的结论。
定滑轮工作时,滑轮的轴是固定的(更多例子),这样定滑轮提升物体时,只是改变力的方向,以达到方便操作的目的。
(2)动滑轮
使用时,滑轮随重量移动; 动滑轮本质上是一个杠杆,其动力臂是阻力臂的两倍,节省了1/2的力气,花费了1倍的距离。
动滑轮的特点
使用动滑轮可以省一半力气,浪费距离。
这是因为使用动滑轮时,钩码是由两段绳子悬挂的,每段绳子只承受钩码一半的重量。
使用动滑轮虽然省力,但动力移动的距离大于钩码提升的距离,即浪费了距离。
动滑轮将绳索向上提升,与悬挂重物的动滑轮一起将重物提升到最高点。
与被提升的重物相比什么样的滑轮组更省力,动滑轮通常很轻,施加在其上的重力可以忽略不计。
(3)滑轮组
滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,既省力又可以改变力的方向。
滑轮组使用多段绳索来悬挂物体。 用于举起物体的力是总重量的一小部分。 绕动滑轮的钢丝绳自由端算作一节,绕定滑轮的钢丝绳自由端不计算在内。
使用滑轮组虽然省力,但消耗距离。 动力移动的距离大于重物移动的距离。
滑轮组的用途:
为了节省费用和改变动力方向,可将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
省力尺寸
使用滑轮组时,滑轮组使用几段绳子来悬挂物体,提升物体所用的力是物体重量的几分之一。
滑轮组的特点
通过滑轮的实验,很容易看出,虽然使用滑轮省力,但是却要付出距离的代价——动力移动的距离大于货物被提升的距离。
常见的滑轮有哪些,哪一种最省力?