动滑轮的支点

动滑轮的支点

动滑轮的支点在绳子与动滑轮的切点处。

这是因为动滑轮在工作时会围绕这个切点转动。

动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。

当动滑轮工作时重物挂在滑轮的轴上绳子的一端绕过滑轮后固定在另一端用力拉动绳子就可将重物拉起来。重物对轴的作用力是阻力绳对轮的作用力是动力。由于动力臂是阻力臂的两倍所以使用动滑轮能省一半力但不能改变力的方向。

在确定动滑轮的支点时要考虑到绳子的张力、重力等对滑轮的作用力以及滑轮自身的重量等因素使整个系统处于力的平衡状态。如果滑轮自身的重量过大需要将滑轮的重心作为支点以避免产生不必要的扰动影响力的平衡。

动滑轮的支点位置是变化的这是因为动滑轮随着物体上升而上升。而且动滑轮的动力和阻力是确定的。

动滑轮的支点在边缘而非轴心因为当支点在滑轮的重心处时重力会作用在滑轮的重心上使得滑轮不稳定容易倾斜或翻倒。而当支点在滑轮的边缘时重心趋向于移向支点从而使滑轮稳定不易翻倒或倾斜。

此外支点在边缘时滑轮与支撑物接触的长度较小减少了滑轮与支撑物之间的摩擦力使得滑轮更容易转动从而减小了能量的损失。所以动滑轮的支点在边缘是一种较为稳定和高效的设计。

动滑轮的作用

动滑轮的作用主要有以下几点。

首先动滑轮能省力它本质上是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆使用时可以省一半的力。但需要注意的是这是在理想情况下不计轴间摩擦和动滑轮重力时的情况。在实际生活中不能忽略动滑轮本身的质量所以在动滑轮上升的过程中会做额外功从而降低机械效率。

其次动滑轮不能改变力的方向使用动滑轮虽然省了力但是动力移动的距离是重物升高距离的两倍也就是费距离。

另外动滑轮是和重物一起移动的滑轮可上下移动也可左右移动。

关于动滑轮的历史由来最早的绘品出现在公元前八世纪的亚述浮雕在中国滑轮装置的绘制最早出现于汉代的画像砖、陶井模在《墨经》里也有记载。古希腊人将滑轮归类为简单机械早在西元前 400 年就知道如何使用复式滑轮了。

使用动滑轮时重物挂在滑轮的轴上绳子的一端绕过滑轮后固定在另一端用力拉动绳子就可将重物拉起来。在使用滑轮组时要根据具体情况确定动滑轮上绳的段数按照“奇动偶定”的原则进行组装。

总之动滑轮在很多机械中都有应用了解其作用和特点能帮助我们更好地利用它。