Колотур не користи гориво или струју и не ради самостално, али то је још увек машина. Није машина на начин на који је реч дефинисана Мерриам-Вебстер речником, већ машина на начин на који инжењери дефинишу реч: "Једноставне машине су уређаји који се могу користити за умножавање или повећање силе коју примењујемо - често на штету удаљености кроз коју примењујемо силу. "
кредит: гаспр13 / иСтоцк / ГеттиИмагесКолика тежина Одводи се ременица?Свака машина има механичку предност
На листи једноставних машина налазе се предмети које људи свакодневно користе, као што су чекићи, одвијачи и кваке. Сви ови уређаји спадају у једну од шест класичних категорија једноставних машина. Категорије су:
- Точак и осовина
- Пули
- Полуга
- Коса раван
- Вијак
- Клин
Неки научници сматрају вијак и клин посебне врсте нагнутих равни, што смањује листу на четири уноса. Шкрипац чак можете посматрати као посебан случај точка и осовине и листу смањити на три ставке. Без обзира колико се ставки налази на листи, ременица се квалификује као машина.
Однос излазне силе машине и силе коју на њу примењујете познат је под називом машине механичка предност (МА). Да би машина била машина, излазна сила мора бити већа од улазне силе, што значи да механичка предност мора увек бити већа од 1. Што је већа механичка предност, мање силе морате уложити у машину да бисте је направили посао.
Механичка предност система ременица
Механичку предност система ременице можете израчунати израчунавањем силе потребне за подизање терета до одређене висине без ременице (излазна сила, ФО) и затим израчунати силу потребну да се то учини помоћу ременице (улазна сила ФЈа). Механичка предност је однос излазне силе према улазној сили: МА = ФО/ ФЈа. Што је мања улазна сила у односу на излазну силу, то је већа механичка предност.
За једноставан систем ременица, израчунавање његове механичке предности је смешно лако. Једноставно избројите број ужади које подржавају оптерећење.
Једном када сазнате механичку предност, можете израчунати силу потребну за подизање познате тежине. Сила и тежина значе исто, тако да ћете израчунавањем механичке предности моћи да схватите смањење оптерећења котура.
Да бисте добили механичку предност, морате да повучете више конопа
"Чекај", кажеш. "Како знате да је механичка предност једнака броју ужади?" Да бисте одговорили на ово питање, морате да знате шта посао је, а не врста посла коју обављате на свом послу од 9 до 5.
Што се физичара тиче, ви радите (В) примењујући силу (Ф) на растојање (д). Рад израчунавате множењем силе на растојање:
В = Ф • д.
Рад је повезан са енергијом, а пошто је један од најважнијих природних закона природе да се енергија увек чува, рад се мора сачувати. Ако је сила примењена на ременски систем мања од силе потребне за подизање терета, нешто се мора променити како би количина посла коју обавите била једнака количини посла која је потребна да бисте подигли терет.
Количина која се мења је удаљеност. Користите мање силе за подизање терета када користите ременски систем, али морате повући више конопа да бисте подигли оптерећење на одређену висину. Ако имате двоструки ременски систем, морате повући дупло више конопа; у систему троструког ремења морате повући три пута више и тако даље. У ствари, за било који ременски систем можете израчунати количину додатних конопа које морате повући бројећи број ужади које подржавају оптерећење.
Смањење тежине, силе и оптерећења ременице
Тежина и сила нису различите количине. Тежина објекта није ништа друго него сила коју делује на њега гравитацијом, тако да када подигнете предмет морате да извршите силу која је једнака гравитационој сили. Ако имате само један ременски систем, ременица вам омогућава да се спустите на коноп уместо према горе, што је дефинитивно лакше, али присиљавати на снагу још увек је једнака тежина терета дизаш се.
Ако испод првог додате ременицу, завежите конопац око оба ременчића и окачите терет из другог ременица, оптерећење је сада подржано са два ужета. Механичка предност овог новог, унапређеног система ременица је 2, а то значи да морате само да се трудите сила једнака половини тежине терета да га подигнемо. Одвијте трећу ременицу од прве, провуците уже кроз то, тако да три ужета суспендирају терет, а сила коју морате да уложите да бисте подигли терет је само једна трећина његове тежине.
Опћенито, можете рећи да је смањење оптерећења котура узајамно од броја конопа који подржавају оптерећење, али мало практичних ременских система има више од четири конопа. Сходно томе, максимално смањење оптерећења ременице које можете да схватите је једна четвртина тежине терета. У стварности, стварно смањење оптерећења је нешто мање од овога, јер морате узети у обзир трење у ременицама.
Пример калкулатора тежине ременице
Претпоставимо да особу од 200 килограма можете подићи сами, али то је граница ваших способности дизања тегова. Да ли бисте могли да осмислите ременски систем за подизање аутомобила од 2.000 килограма? Вероватно не зато што би чак и систем са четири ременице смањио тежину за само четвртину, а то је још 500 килограма.
Претпоставимо да можете да направите два система ременица и да назовете пријатеља, јаког као и ви, да извуче један од њих. И даље бисте имали проблема, али можда бисте то могли да урадите јер би сваки ремен дизао половину тежине, или 1.000 килограма, а четвртина од ове тежине је 250 килограма. Ако бисте у посао додали трећу ременицу и трећу особу, свака особа би морала да уложи само 167 килограма силе, што је сасвим у складу са њиховим могућностима, па би овај систем лако функционисао.
Калкулатор тежине ременице не зависи од тога која ће се тежина прво подићи кад се уже повуче јер ако једна особа повуче пре него што остале две направе, аутомобил се неће кретати. Све три особе морају се повући истовремено да би правилно поделиле терет и равномерно распоређивале тежину међу три ременица. Када троје људи ради истовремено, у ствари постоји 12 ужади које подупиру аутомобил, што чини механичку предност система ременице 12 и смањује нето силу потребну за подизање возила на 2.000 ÷ 12 = 167 фунти.
