Inhalt
In den Legenden steht, dass ein einzelner Mann ein ganzes Kriegsschiff voller Soldaten mit einem Flaschenzugsystem bewegt hat. Im Laufe der Geschichte haben Riemenscheiben und Hebel leichte Arbeit beim Heben und Transportieren von Objekten geleistet. Viele moderne Maschinen und Werkzeuge verwenden weiterhin die Prinzipien dieser einfachen Maschinen. Riesenkräne heben nach den Prinzipien von Riemenscheiben Tausende von Tonnen an, während einfache Werkzeuge wie Schubkarren und Hebel die Hebelprinzipien verwenden. Hebel und Riemenscheiben bieten ihren Benutzern Vorteile.
Maschinenbau
Der mechanische Vorteil ist ein Grund, der beschreibt, um wie viel eine einfache Maschine die auf sie ausgeübte Kraft vervielfacht. Hebel und Riemenscheiben geben den Benutzern einen mechanischen Vorteil. Menschen können den Aufwand reduzieren, der zum Anheben und Bewegen von Gegenständen um diese Maschinen erforderlich ist. Der mechanische Vorteil wird durch Zahlen ausgedrückt. Ein mechanischer Vorteil von zwei bedeutet, dass die Maschine die Anstrengung der Person verdoppelt. Sie können dieses Verhältnis um ein Vielfaches von zwei erhöhen. Sie können den mechanischen Vorteil der Hebel und Rollen ändern, indem Sie die Art und Weise ändern, in der sie konfiguriert sind.
Riemenscheiben haben Räder mit Nuten und Seilen oder Seilen, die in diese Nuten passen. Sie können fest oder mobil, einzeln oder mehrfach sein. Bewegliche Riemenscheiben und mehrere Riemenscheiben haben je nach Anzahl der verwendeten Riemenscheiben einen mechanischen Vorteil von zwei oder mehr.
Hebel bieten einen mechanischen Vorteil, der mit der Belastung variiert, je nach den Längen zwischen den Stütz- und Kraftangriffsstellen. Der mechanische Vorteil der Hebel wird durch ein Verhältnis zwischen der Länge des Hebels auf der Seite des Kraftangriffspunkts und seiner Länge auf der Lastseite ausgedrückt.
Idealer mechanischer Vorteil
Ingenieure und Physiker verwenden Formeln, um den idealen mechanischen Vorteil einer Riemenscheibe oder eines Hebels zu berechnen. Die Ergebnisse ihrer Berechnungen sind nur hypothetisch, da sie nicht auf realen Bedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit beruhen, Variablen, die den mechanischen Vorteil beeinflussen können.
Echter mechanischer Vorteil
Formeln können verwendet werden, um den tatsächlichen mechanischen Vorteil eines Riemenscheibensystems oder von Hebeln auszudrücken. Diese Formeln berücksichtigen Variablen wie den Energieverlust durch Reibung.
Richtung
Feste Riemenscheiben bringen dem Benutzer keinen mechanischen Vorteil, ermöglichen jedoch eine Krafteinwirkung in eine andere Bewegungsrichtung als die Bewegungsrichtung. Eine Person kann diese Riemenscheibenkonfiguration verwenden, um ein Bodengewicht in die zweite Etage eines Gebäudes zu heben, selbst wenn es auf dem Boden bleibt.
Bei der Verwendung eines Hebels ist die Belastung umso geringer, je näher die Last am Ende ist, um die Last am anderen Ende zu bewegen. Die Last bewegt sich jedoch nicht viel in die gewünschte Richtung. Wenn Sie die Ladung weiter verschieben möchten, benötigen Sie ein längeres Ladeende. Dies erfordert mehr Aufwand, um die Last zu bewegen.
