تختلف الوحدة المتحركة عن الوحدة الثابتة في أن محورها غير ثابت ، ويمكن أن يرتفع ويسقط مع الحمل.

الشكل 1. وحدة المحمول

مثل الكتلة الثابتة ، تتكون الكتلة المتحركة من نفس العجلة المزودة بكبل. ومع ذلك ، يتم تثبيت أحد طرفي الكبل هنا ، وتكون العجلة متحركة. يتحرك العجلة مع الحمل.

كما أشار أرخميدس ، الوحدة المتنقلة هي في الأساس وسيلة للضغط وتعمل على نفس المبدأ ، مما يعطي مكاسب في القوة بسبب الاختلاف في الكتفين.

الشكل 2. القوات والكتفين من القوات في كتلة متحركة

الوحدة المنقولة تتحرك مع الحمل ، كما لو كان مستلقيا على الحبل. في هذه الحالة ، ستكون نقطة ارتكاز في كل لحظة من الوقت في المكان الذي تكون فيه الكتلة على اتصال مع الحبل من جانب ، وسيتم تطبيق الحمل على مركز الكتلة ، حيث يتم تثبيته على المحور ، وسيتم تطبيق قوة الجر في مكان التلامس مع الحبل على الجانب الآخر من الكتلة . أي أن نصف قطر الكتلة سيكون كتف وزن الجسم ، وسيكون قطر كتف قوة الجر لدينا. ستبدو قاعدة لحظات في هذه الحالة:

  $$ mgr \u003d F \\ cdot 2r \\ Rightarrow F \u003d mg / 2 $$

وبالتالي ، فإن الوحدة المنقولة تعطي مكاسب في القوة مرتين.

عادة في الممارسة العملية ، يتم استخدام مزيج من كتلة ثابتة مع كتلة متحركة (الشكل 3). الوحدة الثابتة للراحة فقط. يغير اتجاه القوة ، ويسمح ، على سبيل المثال ، برفع الحمل ، والوقوف على الأرض ، وتوفر الوحدة المتحركة زيادة في القوة.

الشكل 3. مزيج من الكتل الثابتة والمتحركة

لقد اعتبرنا الكتل المثالية ، أي تلك التي لم يؤخذ فيها إجراء قوات الاحتكاك بعين الاعتبار. بالنسبة للكتل الحقيقية ، من الضروري إدخال عوامل تصحيح. استخدم الصيغ التالية:

كتلة ثابتة

F $ \u003d f 1/2 مجم

في هذه الصيغ: $ F $ هي القوة الخارجية المطبقة (عادة ما تكون قوة أيدي الشخص) ، $ m $ هي كتلة الحمل ، $ g $ هو معامل الثقل ، $ f $ هو معامل المقاومة في الكتلة (للدوائر حوالي 1.05 ، وللحبال 1.1).

باستخدام نظام من القطع المتحركة والثابتة ، يرفع اللودر صندوق الأدوات إلى ارتفاع $ S_1 $ \u003d 7 أمتار ، ويطبق قوة $ F $ \u003d 160 N. ما هي كتلة الصندوق ، وكم متر من الحبل يجب أن تختاره بينما يرتفع الحمل؟ ما العمل الذي سيقوم به المحمل نتيجة لذلك؟ قارنه مع العمل المنجز على الحمل لتحريكه. يتم إهمال الاحتكاك وكتلة الكتلة المتحركة.

$ m ، S_2 ، A_1 ، A_2 $ -؟

تعطي الوحدة المتنقلة ربحًا مضاعفًا في القوة وخسارة مضاعفة في الحركة. لا تعطي الوحدة الثابتة مكاسب في القوة ، ولكنها تغير اتجاهها. وبالتالي ، فإن القوة المطبقة ستكون نصف وزن البضاعة: $ F \u003d 1 / 2P \u003d 1 / 2mg $ ، حيث نجد كتلة الصندوق: $ m \u003d \\ frac (2F) (g) \u003d \\ frac (2 \\ cdot 160) (9 ، 8) \u003d 32.65 \\ kg دولار

ستكون حركة الشحن نصف طول الحبل المحدد:

العمل المنجز من قِبل المُحمل يساوي منتج الجهد المبذول لتحريك الحمل: $ A_2 \u003d F \\ cdot S_2 \u003d 160 \\ cdot 14 \u003d 2240 \\ J \\ $.

العمل المنجز على الحمل:

الجواب: كتلة مربع 32.65 كيلوجرام. يبلغ طول الحبل المحدد 14 مترًا ، أما العمل المنجز فهو 2240 جنيًا ولا يعتمد على طريقة رفع الحمل ، ولكن فقط على كتلة الحمل وارتفاع المصعد.

المهمة 2

ما الحمولة التي يمكن رفعها باستخدام كتلة متحركة تزن 20 N ، إذا قمت بسحب حبل بقوة 154 N؟

نكتب قاعدة لحظات الكتلة المتحركة: $ F \u003d f 1/2 (P + P_B) $ ، حيث $ f $ هو عامل التصحيح للحبل.

ثم $ P \u003d 2 \\ frac (F) (f) -P_B \u003d 2 \\ cdot \\ frac (154) (1،1) -20 \u003d 260 \\ N $

الجواب: البضائع الوزن 260 ن.

في الوقت الحالي ، نفترض أن كتلة الكتلة والكابل ، وكذلك الاحتكاك في الكتلة ، يمكن إهمالهما. في هذه الحالة ، يمكن اعتبار قوة شد الكابل كما هي في جميع أجزائها. بالإضافة إلى ذلك ، سننظر إلى أن الكابل لا يمكن فصله ، وكتلته لا تذكر.

كتلة ثابتة

يتم استخدام الكتلة الثابتة لتغيير اتجاه القوة. في التين. 24.1 ، يوضح كيفية استخدام الكتلة الثابتة لعكس اتجاه القوة. ومع ذلك ، يمكن استخدامه لتغيير اتجاه القوة كما تريد.

ارسم مخططًا لاستخدام كتلة ثابتة ، يمكنك من خلالها تدوير اتجاه القوة بمقدار 90 درجة.

هل كتلة ثابتة تعطي مكاسب في القوة؟ النظر في هذا باستخدام المثال هو مبين في الشكل. 24.1 يتم سحب الكبل بواسطة القوة التي مارسها الصياد حتى النهاية الحرة للكابل. تظل قوة شد الكابل ثابتة على طول الكابل ، وبالتالي من جانب الكبل ، يتأثر الحمل (الأسماك) بنفس قوة المودولو. وبالتالي ، فإن الكتلة الثابتة لا تعطي مكاسب في القوة.

عند استخدام وحدة ثابتة ، يرتفع الحمل بقدر سقوط نهاية الكبل ، والذي يطبق عليه الصياد بالقوة. هذا يعني أنه باستخدام كتلة ثابتة ، فإننا لا نفوز أو نخسر في الطريق.

وحدة منقولة

ضع التجربة

عند رفع حمولة بمساعدة كتلة متحركة خفيفة ، نلاحظ أنه إذا كان الاحتكاك منخفضًا ، ثم لرفع الحمل ، من الضروري تطبيق قوة تقل بحوالي ضعفين عن وزن الحمل (الشكل 24.3). وبالتالي ، فإن الوحدة المنقولة تعطي زيادة في القوة بمقدار 2 مرات.

التين. 24.3. عند استخدام وحدة الهاتف المحمول ، نفوز مرتين في القوة ، لكننا نفقد نفس العدد من المرات في الطريق

ومع ذلك ، من أجل تحقيق مكاسب مضاعفة في القوة ، يتعين عليك دفع نفس الخسارة في الطريق: من أجل رفع الحمل ، على سبيل المثال ، بمقدار 1 متر ، تحتاج إلى رفع نهاية الكبل الذي تم إلقاؤه فوق الكتلة بمقدار 2 متر.

يمكن إثبات حقيقة أن كتلة الحركة تعطي ربح مضاعف في القوة دون اللجوء إلى الخبرة (انظر أدناه القسم "لماذا تعطي كتلة الحركة ربحًا مضاعفًا في القوة؟").

تختلف الوحدة المتحركة عن الوحدة الثابتة في أن محورها غير ثابت ، ويمكن أن يرتفع ويسقط مع الحمل.

الشكل 1. وحدة المحمول

مثل الكتلة الثابتة ، تتكون الكتلة المتحركة من نفس العجلة المزودة بكبل. ومع ذلك ، يتم تثبيت أحد طرفي الكبل هنا ، وتكون العجلة متحركة. يتحرك العجلة مع الحمل.

كما أشار أرخميدس ، الوحدة المتنقلة هي في الأساس وسيلة للضغط وتعمل على نفس المبدأ ، مما يعطي مكاسب في القوة بسبب الاختلاف في الكتفين.

الشكل 2. القوات والكتفين من القوات في كتلة متحركة

الوحدة المنقولة تتحرك مع الحمل ، كما لو كان مستلقيا على الحبل. في هذه الحالة ، ستكون نقطة ارتكاز في كل لحظة من الوقت في المكان الذي تكون فيه الكتلة على اتصال مع الحبل من جانب ، وسيتم تطبيق الحمل على مركز الكتلة ، حيث يتم تثبيته على المحور ، وسيتم تطبيق قوة الجر في مكان التلامس مع الحبل على الجانب الآخر من الكتلة . أي أن نصف قطر الكتلة سيكون كتف وزن الجسم ، وسيكون قطر كتف قوة الجر لدينا. ستبدو قاعدة لحظات في هذه الحالة:

  $$ mgr \u003d F \\ cdot 2r \\ Rightarrow F \u003d mg / 2 $$

وبالتالي ، فإن الوحدة المنقولة تعطي مكاسب في القوة مرتين.

عادة في الممارسة العملية ، يتم استخدام مزيج من كتلة ثابتة مع كتلة متحركة (الشكل 3). الوحدة الثابتة للراحة فقط. يغير اتجاه القوة ، ويسمح ، على سبيل المثال ، برفع الحمل ، والوقوف على الأرض ، وتوفر الوحدة المتحركة زيادة في القوة.

الشكل 3. مزيج من الكتل الثابتة والمتحركة

لقد اعتبرنا الكتل المثالية ، أي تلك التي لم يؤخذ فيها إجراء قوات الاحتكاك بعين الاعتبار. بالنسبة للكتل الحقيقية ، من الضروري إدخال عوامل تصحيح. استخدم الصيغ التالية:

كتلة ثابتة

F $ \u003d f 1/2 مجم

في هذه الصيغ: $ F $ هي القوة الخارجية المطبقة (عادة ما تكون قوة أيدي الشخص) ، $ m $ هي كتلة الحمل ، $ g $ هو معامل الثقل ، $ f $ هو معامل المقاومة في الكتلة (للدوائر حوالي 1.05 ، وللحبال 1.1).

باستخدام نظام من القطع المتحركة والثابتة ، يرفع اللودر صندوق الأدوات إلى ارتفاع $ S_1 $ \u003d 7 أمتار ، ويطبق قوة $ F $ \u003d 160 N. ما هي كتلة الصندوق ، وكم متر من الحبل يجب أن تختاره بينما يرتفع الحمل؟ ما العمل الذي سيقوم به المحمل نتيجة لذلك؟ قارنه مع العمل المنجز على الحمل لتحريكه. يتم إهمال الاحتكاك وكتلة الكتلة المتحركة.

$ m ، S_2 ، A_1 ، A_2 $ -؟

تعطي الوحدة المتنقلة ربحًا مضاعفًا في القوة وخسارة مضاعفة في الحركة. لا تعطي الوحدة الثابتة مكاسب في القوة ، ولكنها تغير اتجاهها. وبالتالي ، فإن القوة المطبقة ستكون نصف وزن البضاعة: $ F \u003d 1 / 2P \u003d 1 / 2mg $ ، حيث نجد كتلة الصندوق: $ m \u003d \\ frac (2F) (g) \u003d \\ frac (2 \\ cdot 160) (9 ، 8) \u003d 32.65 \\ kg دولار

ستكون حركة الشحن نصف طول الحبل المحدد:

العمل المنجز من قِبل المُحمل يساوي منتج الجهد المبذول لتحريك الحمل: $ A_2 \u003d F \\ cdot S_2 \u003d 160 \\ cdot 14 \u003d 2240 \\ J \\ $.

العمل المنجز على الحمل:

الجواب: كتلة مربع 32.65 كيلوجرام. يبلغ طول الحبل المحدد 14 مترًا ، أما العمل المنجز فهو 2240 جنيًا ولا يعتمد على طريقة رفع الحمل ، ولكن فقط على كتلة الحمل وارتفاع المصعد.

المهمة 2

ما الحمولة التي يمكن رفعها باستخدام كتلة متحركة تزن 20 N ، إذا قمت بسحب حبل بقوة 154 N؟

نكتب قاعدة لحظات الكتلة المتحركة: $ F \u003d f 1/2 (P + P_B) $ ، حيث $ f $ هو عامل التصحيح للحبل.

ثم $ P \u003d 2 \\ frac (F) (f) -P_B \u003d 2 \\ cdot \\ frac (154) (1،1) -20 \u003d 260 \\ N $

الجواب: البضائع الوزن 260 ن.

تقرير مهمة البحث

"دراسة نظام الكتل التي تعطي مكاسب بقوة 2 ، 3 ، 4 مرات"

طلاب الصف السابع.

المدرسة الثانوية رقم 76 ، ياروسلافل

موضوع العمل: دراسة نظام الكتل التي تعطي مكاسب في قوة 2 ، 3 ، 4 مرات.

الغرض من العمل: باستخدام أنظمة الكتلة ، احصل على مكاسب في قوة 2 ، 3 ، 4 مرات.

المعدات:   كتل منقولة وثابتة ، حوامل ثلاثية الأرجل ، أرجل قابض ، أوزان ، حبل.

خطة العمل:

لدراسة المادة النظرية حول موضوع "الآليات البسيطة. كتل "؛

جمع وإعطاء وصف للتركيبات - أنظمة الكتلة التي تعطي ربحا في قوة 2 ، 3 ، 4 مرات.

تحليل نتائج التجربة ؛

استنتاج

"قليلا عن كتل"

في التكنولوجيا الحديثة ، تُستخدم آليات الرفع على نطاق واسع ، ويمكن تسمية المكونات التي لا غنى عنها بآليات بسيطة. من بينها ، أقدم الاختراعات للبشرية هي كتل. قام العالم اليوناني القديم أرخميدس بتخفيف عمل الإنسان ، حيث منحه مكسبًا في القوة عند استخدام اختراعه ، وعلمه تغيير اتجاه القوة.

الكتلة عبارة عن عجلة بها أخدود حول دائرة لحبل أو سلسلة يكون محورها متصل بإحكام بجدار أو سقف الحزمة. عادة ما تستخدم أجهزة الرفع ليست واحدة ، ولكن عدة كتل. يُطلق على نظام الكتل والكابلات المصمم لزيادة سعة الحمل الرافعة التسلسلية.

في دروس الفيزياء ، ندرس كتلة منقولة وبدون حركة. باستخدام كتلة ثابتة ، يمكنك تغيير اتجاه القوة. كتلة متحركة - انخفاض يعطي زيادة في القوة بنسبة 2 مرات.كتلة ثابتة   أرخميدس يعتبر رافعة متساوية. إن لحظة القوة التي تعمل على جانب واحد من الكتلة الثابتة تساوي لحظة القوة المطبقة على الجانب الآخر من الكتلة. القوى التي تخلق هذه اللحظات هي نفسها. وأخذ كتلة المحمول أرخميدس لذراع غير متكافئة. بالنسبة إلى مركز الدوران ، هناك لحظات من القوى يجب أن تكون متساوية في حالة توازن.

الرسومات كتلة:

2. تجميع التركيبات - أنظمة الكتل التي تعطي قوة في قوة 2 و 3 و 4 مرات.

نحن نستخدم البضائع في العمل ،الذي يبلغ وزنه 4 N   (الشكل 3).

التين. 3

باستخدام الكتل المنقولة والثابتة ، قام فريقنا بتجميع الوحدات التالية:

نظام كتلة 2 أضعاف   (الشكل 4 والشكل 5).

يستخدم نظام الكتلة هذا كتل منقولة وثابتة. مثل هذا المزيج يعطي زيادة في القوة مرتين. لذلك ، يجب تطبيق قوة تساوي نصف وزن الحمل على النقطة أ.

الشكل 4

الرقم 5

في الصورة (الشكل 5) ، يمكن ملاحظة أن هذا الإعداد يمنح قوة مضاعفة بمقدار 2 أضعاف ، ويظهر مقياس القوة قوة تبلغ حوالي 2 شمالًا. يأتي حبلان من الحمل. لا يؤخذ وزن الكتل في الاعتبار.

نظام كتلة 3 أضعاف . الشكل 6 والشكل 7

يستخدم نظام الكتلة هذا كتلتين متحركتين وثابتتين. مثل هذا المزيج يعطي ثلاثة أضعاف في القوة. يشبه مبدأ تشغيل التثبيت الخاص بنا بتعدد 3 (زيادة في القوة 3 مرات) المبدأ الموضح في الشكل. يتم إرفاق نهاية الحبل بالمنصة ، ثم يتم إلقاء الحبل عبر كتلة ثابتة. مرة أخرى ، من خلال الكتلة المنقولة التي تحمل المنصة مع الحمل. ثم نسحب الحبل من خلال كتلة ثابتة أخرى. يعطي هذا النوع من الآليات مكاسب في القوة تبلغ 3 مرات ، وهذا خيار غريب. نحن نستخدم قاعدة بسيطة: كم من الحبال تأتي من الحمل ، وهذا هو مكاسبنا في القوة. في طول الحبل ، نفقد عدد المرات التي يكون فيها الكسب في القوة أكبر عدد من المرات.

الشكل (6)

الشكل 7

الشكل 8

في الصورة (الشكل 8) ، يمكن ملاحظة أن مقياس القوة يشير إلى قوة تقارب 1.5 نيوتن. الخطأ يعطي وزن الوحدة المتحركة والمنصة. من البضائع يأتي ثلاثة الحبال.

نظام كتلة 4 أضعاف .

يستخدم نظام الكتلة هذا كتلتين متحركتين وكتلتين ثابتتين. مثل هذا المزيج يعطي مكاسب أربعة أضعاف في القوة. (الشكل 9 والشكل 10).

التين. 9

الشكل 10

في الصورة (الشكل 10) ، يمكن ملاحظة أن هذا الإعداد يمنح قوة مضاعفة بمقدار أربعة أضعاف ، ويظهر مقياس القوة قوة تبلغ حوالي 1 شمالًا. تأتي أربعة حبال من التحميل.

الاستنتاج:

يتيح لك نظام الكتل المنقولة والثابتة ، المكونة من الحبال والكتل ، الفوز بكفاءة عالية مع خسارة في الطول. نحن نستخدم قاعدة بسيطة - القاعدة الذهبية للميكانيكا: كم من الحبال تأتي من الحمل ، وهذا هو مكسبنا في القوة. في طول الحبل ، نفقد عدد المرات التي يكون فيها الكسب في القوة أكبر عدد من المرات. بفضل هذه القاعدة الذهبية للميكانيكا ، يمكن رفع كميات كبيرة من الكتلة دون بذل جهود كبيرة.

مع العلم هذه القاعدة ، يمكنك إنشاء أنظمة كتلة - polyspast ، والتي تتيح لك الفوز في السلطة في عدد nth من المرات. لذلك ، تستخدم كتل وأنظمة القطع على نطاق واسع في مناطق مختلفة من حياتنا. Pتستخدم على نطاق واسع كتل المنقولة والثابتة في التروس من السيارات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الكتل من قِبل الصانعين لرفع الأحمال الكبيرة والصغيرة (على سبيل المثال ، عند إصلاح الواجهات الخارجية للمباني ، غالبًا ما يعمل البناؤون في مهد يمكن أن يتنقلوا بين الطوابق. عند الانتهاء من العمل على الأرض ، يمكن للعمال نقل المهد بسرعة إلى طابق أعلى باستخدام بينما فقط قوتهم). الكتل منتشرة على نطاق واسع بسبب بساطة تجميعها وراحة العمل معها.

يتم تصنيف الكتل كآليات بسيطة. في مجموعة هذه الأجهزة ، والتي تعمل على تحويل القوى ، بالإضافة إلى كتل تشمل رافعة ، طائرة مائلة.

DETERMINATION

كتلة   - جسم صلب له القدرة على الدوران حول محور ثابت.

تصنع الكتل على شكل أقراص (عجلات ، أسطوانات منخفضة ، إلخ) بها أخدود يتم من خلاله تمرير حبل (الجذع ، الحبل ، السلسلة).

ثابت عبارة عن كتلة ذات محور ثابت (الشكل 1). لا يتحرك عند رفع الحمولة. يمكن اعتبار الكتلة الثابتة بمثابة رافعة لها أكتاف متساوية.

شرط توازن الكتلة هو شرط توازن لحظات القوى المطبقة عليه:

ستكون الكتلة في الشكل 1 في حالة توازن إذا كانت قوى الشد في الخيوط تساوي:

لأن أكتاف هذه القوات هي نفسها (الزراعة العضوية \u003d OV). لا تعطي الوحدة الثابتة مكسبًا في القوة ، ولكنها تتيح لك تغيير اتجاه عمل القوة. غالبًا ما يكون السحب على الحبل الذي يمتد من الأعلى أكثر سهولة من السحب على الحبل الذي يمتد من أسفل.

إذا كانت كتلة الحمل المرتبطة بأحد طرفي الحبل التي تم إلقاؤها على الكتلة الثابتة هي m ، فعند رفعها ، يجب تطبيق قوة F مساوية لـ على الطرف الآخر للحبل:

شريطة أن قوة الاحتكاك في كتلة لا نأخذ بعين الاعتبار. إذا كان من الضروري مراعاة الاحتكاك في الكتلة ، عندئذ يتم تقديم معامل المقاومة (k) ، ثم:

يمكن أن يكون استبدال الكتلة بمثابة دعم سلس بلا حراك. يتم إلقاء حبل (حبل) على مثل هذا الدعم ، والذي ينزلق على طول الدعم ، لكن قوة الاحتكاك تزيد.

الوحدة الثابتة لا تعطي مكاسب في العمل. المسارات التي تتجاوز نقاط تطبيق القوات هي نفسها ، مساوية للقوة ، وبالتالي ، مساوية للعمل.

من أجل الحصول على زيادة في القوة ، باستخدام كتل ثابتة ، يتم استخدام مجموعة من الكتل ، على سبيل المثال ، كتلة مزدوجة. عندما يجب أن يكون الكتل بأقطار مختلفة. يتم توصيلها دون حراك فيما بينها ويتم تثبيتها على محور واحد. يتم إرفاق حبل بكل كتلة بحيث يمكن جرحه أو إيقافه دون انزلاق. أكتاف القوى في هذه الحالة ستكون غير متكافئة. كتلة مزدوجة بمثابة رافعة مع أكتاف أطوال مختلفة. ويبين الشكل 2 مخطط كتلة مزدوجة.

تكون حالة التوازن للرافعة في الشكل 2 هي الصيغة:

وحدة مزدوجة يمكن تحويل الطاقة. بتطبيق قوة أقل على جرح حبل حول كتلة نصف قطرها كبير ، يتم الحصول على قوة تعمل على جانب جرح الحبل حول كتلة نصف قطرها أصغر.

الكتلة المتحركة هي كتلة يتحرك محورها مع الحمل. في التين. يمكن اعتبار 2 كتلة متحركة كرافعة مع أكتاف من مختلف الأحجام. في هذه الحالة ، النقطة O هي نقطة ارتكاز للرافعة. الزراعة العضوية هي كتف السلطة. OB هو كتف السلطة. لننظر في الموافقة المسبقة عن علم. 3. كتف القوة أكبر مرتين من كتف القوة ، لذلك ، لتحقيق التوازن ، من الضروري أن يكون حجم القوة F أقل مرتين من معامل القوة P:

يمكننا أن نستنتج أنه بمساعدة كتلة منقولة نحصل على مكسب في القوة مرتين. تتم كتابة حالة التوازن للكتلة المتحركة دون مراعاة قوة الاحتكاك على النحو التالي:

إذا حاولت أن تأخذ في الاعتبار قوة الاحتكاك في الكتلة ، فأدخل معامل المقاومة للكتلة (k) واحصل على:

في بعض الأحيان يتم استخدام مزيج من كتلة منقولة وثابتة. في هذه المجموعة ، يتم استخدام وحدة ثابتة للراحة. لا يعطي مكسبًا في القوة ، ولكنه يسمح لك بتغيير اتجاه القوة. تستخدم الوحدة المتنقلة لتغيير حجم القوة المطبقة. إذا كانت أطراف الحبل الذي يغطي الكتلة تقوم بنفس الزوايا مع الأفق ، فإن نسبة القوة التي تؤثر على الحمل إلى وزن الجسم تساوي نسبة نصف قطر الكتلة إلى وتر القوس الذي يغطيه الحبل. إذا كانت الحبال متوازية ، فستكون القوة المطلوبة لرفع الحمولة مطلوبة مرتين أقل من وزن الحمل المراد رفعه.

القاعدة الذهبية للميكانيكا

آليات بسيطة لتحقيق مكاسب في العمل لا. كم كسبنا في القوة ، نخسر في نفس العدد من المرات في المسافة. نظرًا لأن العمل مساوٍ للمنتج القياسي للقوة من خلال الإزاحة ، فلن يتغير هذا عند استخدام الكتل المنقولة (وكذلك غير المتحركة).

في شكل صيغة "القاعدة الذهبية" يمكن كتابة على النحو التالي:

أين هو المسار الذي تمر به نقطة تطبيق القوة - المسار الذي تسلكه نقطة تطبيق القوة.

القاعدة الذهبية هي أبسط صياغة لقانون الحفاظ على الطاقة. تنطبق هذه القاعدة على حالات حركة موحدة أو شبه موحدة للآليات. ترتبط مسافات الحركة التعددية لأطراف الحبال بنصف قطر الكتل (و) كما يلي:

نحصل على ذلك من أجل تحقيق "القاعدة الذهبية" لكتلة مزدوجة ، من الضروري أن:

إذا كانت القوى متوازنة ، فستكون الكتلة أو تتحرك بشكل متساوٍ.

أمثلة لحل المشاكل

مثال 1

مثال 2