Шкив - одна из шести «простых машин». Другие - рычаг, наклонная плоскость, колесо и ось, винт и клин. Все простые машины могут умножать силу, умножать расстояние или изменять направление усилия. Некоторые могут делать две вещи, а некоторые могут делать все три.
Этот шкив не изменяет силу, необходимую для подъема блока
Шкивы
Этот шкив не изменяет силу, необходимую для подъема блока
Один шкив, как показано на первой диаграмме, только изменяет направление силы. Сила в направлении стрелки заставляет блок подниматься вверх, но приложенная сила должна быть такой же, как вес блока.
Подвижные шкивы
Добавление подвижного шкива уменьшает силу на половину
Если в систему добавлен подвижный шкив, как на второй диаграмме, приложенная сила должна составлять только половину веса блока. Самый простой способ определить это - подсчитать количество веревок, поддерживающих блок. Две веревки =половина веса.
Более сложные системы
Эта система уменьшает силу на одну четверть
В систему можно добавить больше шкивов, чтобы сделать подъем блока намного проще. На третьей диаграмме требуемая сила составляет лишь одну четверть веса блока. Снова подсчитайте веревки, удерживающие блок. Четыре веревки =одна четверть веса.
Какая стоимость?
Простые машины - отличные иллюстрации максимы: «Вы ничего не можете получить». В физике «работа» определяется как произведение силы и расстояния, через которое она перемещается, а рабочий выход машины никогда не может быть больше, чем рабочий ввод. Если сила, действующая на веревку, составляет всего половину веса блока, тогда расстояние, на которое тянется веревка, будет в два раза больше расстояния, которое блок перемещает. Если сила составляет одну четверть веса блока, расстояние будет в четыре раза больше.