Содержание
- Понимание мощности шкива
- Карандашная система шкивов
- Измерение энергии лифта
- Шкивы для механических процессов
Шкивы легко демонстрируют иные труднопостижимые понятия в физике. Кроме того, эксперименты со шкивами могут помочь облегчить вашу жизнь. Например, шкивы могут значительно облегчить перемещение материалов для проектов по благоустройству дома, потому что каждый шкив в системе уменьшает требуемую рабочую силу наполовину. В любое время, когда вам нужно поднять удвоенный вес, просто добавьте шкив в систему подъема.
Понимание мощности шкива
Привяжите один конец веревки к метле, и пусть один человек держит эту метлу вертикально. Пусть второй человек держит вторую метлу - тоже вертикально - и пусть эти два человека стоят на расстоянии нескольких футов друг от друга. Оберните веревку вокруг второй метлы и встаньте рядом с человеком, держащим первую метлу. Теперь попросите двух ваших помощников сопротивляться, пока вы натягиваете веревку, чтобы попытаться собрать их вместе. Потяните, а затем оберните веревку вокруг первой метлы и встаньте рядом с человеком, держащим вторую метлу. Потяните снова с той же силой и спросите своих помощников, каково это. Они должны чувствовать, как будто их тянут значительно сильнее во второй раз.
Карандашная система шкивов
Свяжите один конец веревки вокруг небольшого предмета, такого как ручка кофейной кружки, и - для подтверждения веса предметов - поднимите объект, потянув за ниточку вверх. Вставьте карандаш через центр пустой катушки ниток. Попросите партнера держать карандаш горизонтально за его концы. Зафиксируйте шнур над катушкой, а затем потяните за конец шнура. Катушка будет служить шкивом и поможет поднять объект. Обратите внимание, насколько легче поднять объект с помощью шкива. Один шкив уменьшил вашу требуемую работу на 50 процентов.
Измерение энергии лифта
Установите большой крюк с проушиной на потолочную балку, а затем установите шкив рядом с крюком. Прикрепите крюк второго шкива к рукоятке 3-галлонного ведра с весом 20 фунтов и установите ведро под установленным крюком с проушиной. Привяжите один конец тонкой веревки к крюку с проушиной. Затем проследите веревку вокруг колеса шкива, прикрепленного к ковшу, а затем вверх вокруг колеса шкива, установленного над головой. Прикрепите пружинную шкалу к свободному концу веревки. Потяните вниз за крючок пружинной шкалы, чтобы поднять ковш. Когда вы сделаете это, весы покажут вес силы, которую вы используете, чтобы поднять ковш.
Шкивы для механических процессов
Шкивы также используются с ремнями для поворота колес в машинах. Протяните резинку вокруг двух колес на одной стороне пары роликовых коньков. Поверните одно из связанных колес и обратите внимание, как вращается и другое связанное колесо, и в том же направлении. Предскажите, как будет вращаться второе колесо, если вы повернете ленту. Снимите ленту, а затем поместите ее вокруг одного из передних колес с одной стороны, а затем поверните и протяните вокруг заднего колеса с противоположной стороны. (Использование колес на противоположных сторонах предотвратит связывание ленты с самим собой.) Поверните переднее колесо и обратите внимание, как заднее колесо вращается в противоположном направлении.