Scripete și scripete; Cunoștințe de bază despre fizică
Rolul fix¶
Un scripete constă dintr-un disc cu o canelură de-a lungul circumferinței pentru a găzdui o frânghie. Rola poate fi rotită în jurul unei axe.
Dacă o rolă este atașată în așa fel încât să se poată roti, dar să nu se miște, aceasta este denumită rolă sau scripete fixă.
Ridicarea unei greutăți cu ajutorul unei role fixe. Direcția forței de întindere poate fi modificată după cum doriți, cantitatea de forță de întindere nu se modifică.
O lovitură fixă modifică direcția unei forțe, dar nu și cantitatea acesteia. [1] În acest fel, nu se „salvează” nicio forță, dar atunci când ridicați o sarcină, de exemplu, propria greutate poate fi folosită ca forță de tragere. Un alt avantaj al unei roți fixe este că nu trebuie neapărat să stați în direcția de tragere (deasupra sarcinii) atunci când ridicați o sarcină, dar puteți lua o poziție mai favorabilă.
Rolul liber¶
Cu ajutorul unui scripete „slăbit” care atârnă într-o buclă de frânghie, direcția nu poate fi schimbată - la fel ca la un scripete fix - dar cantitatea de forță care trebuie aplicată poate fi modificată. Pentru a face acest lucru, un capăt al cablului este atașat la orice punct deasupra sarcinii.
Ridicarea unei greutăți cu ajutorul unei role libere. Cantitatea de forță de întindere este înjumătățită, direcția forței de întindere rămâne aceeași.
Dacă greutatea rolei poate fi neglijată în comparație cu greutatea sarcinii care trebuie ridicată, cantitatea de forță de tracțiune necesară este înjumătățită de rolă liberă.
Sistemul de scripete¶
Rolul liber ca dispozitiv de economisire a energiei este de obicei utilizat în combinație cu un rol fix pentru a schimba direcția forței de aplicat. O combinație de (cel puțin) două role fixe și fixe se numește bloc de scripete.
Un scripete cu două frânghii portante. Cantitatea de forță de tragere este înjumătățită și direcția sa modificată.
Forța de tracțiune necesară pe un sistem de scripete rezultă din numărul de bucăți de frânghie pe care este distribuită sarcina de ridicat. Orice bucată de frânghie care trece între o scripete fixă (sau un cârlig de perete) și o scripete liberă este considerată o bucată de frânghie portantă. [2] Următoarele reduceri ale forței rezultă pentru secțiunile de frânghie portantă:
(1) ¶
În mod corespunzător, totuși, cablul de tragere trebuie strâns cu o lungime comparativ cu înălțimea de ridicare:
O scripete cu patru frânghii portante. Cantitatea de forță de întindere corespunde unui sfert din greutate.
Aranjamentul geometric al rolelor (unul deasupra celuilalt sau unul în spatele celuilalt) este irelevant pentru funcționarea unui sistem de scripete.
| [1] | Forța de frecare este de obicei foarte mică cu o rolă fixă. Prin urmare, este neglijat în majoritatea calculelor de bază. |
| [2] | În cazul în care forța de tracțiune acționează în jos la capătul liber al frânghiei, această bucată de frânghie nu trebuie numărată deoarece este identică cu ultima bucată de frânghie „portantă” (ultima scripete fixă face ca forța de tracțiune să fie deviată numai în jos). |
Există experimente și exerciții pentru această secțiune .