定滑轮和动滑轮的作用分别是什么
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发布时间:2024-08-13 03:31
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时间:2024-08-19 00:57
定滑轮
塑料滑轮轴承使用滑轮时,轴的位置固定不动的圆信铅滑轮称为定滑轮。定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,但可改变作用力方向。杠杆的动力臂和阻力臂分别是滑轮的半径,由于半径相等,所以动力臂等于阻力臂,杠杆既不省力也不费力。
定滑轮的特点
通过定滑轮来拉物体并不省力。通过或不通过定滑轮,弹簧测力计的读数是一样的。可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。
定滑轮的原理
定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂(L1)、阻力臂(L2)都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
动滑轮
轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。若将重物直接挂在橘好滑轮上,在提升重物时滑轮也一起上升,这样的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离。
使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。不改变力的方向,动滑轮的原动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。(省力)
滑轮组
滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向。滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一。绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了。
使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离。费距离的多少主要看定滑轮的饶绳子的段数。
滑轮组的用途: 为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
省力的大小
使用滑轮组时,滑轮组用几段绳吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
滑轮组的特点
用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。
几个关系(滑轮组竖直放置时):(1)s=nh (2)F=G总 /n(不计摩擦)
其中 s:绳端移动的距离 h:物体上升的高度 G总:物体和动滑轮的总重力 F:绳端所施加的力 n:拉重物的绳子的段数
F=1/n×(G物+G动)
在进行连接滑轮组时,要一个动滑轮一个定滑轮的连,否则将连接失败。
根据F=(1/n)G可知,不坦灶考虑摩擦及滑轮重,要使2400N的力变为400N需六段绳子,再根据偶定奇动原则,有偶数段绳子,故绳子开端应从定滑轮开始,因为要六段绳子,所以需要三个并列的整体动滑轮,对应的,也需要三个并列的定滑轮,从定滑轮组底部的勾勾处绕起,顺次绕过第一个动滑轮,第一个定滑轮,第二个…直到最后一段绳子绕过第三个定滑轮,此时绳子方向即向下,且会使拉力为400N(不考虑摩擦与滑轮重)。
轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。它是变形的不等臂杠杆,能省一半力(不考虑滑轮的重力与摩擦力的情况下),但不改变用力的方向。动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离是钩码升高的距离的2倍,即费了距离。不能改变力的方向。随着物体的移动而移动。