Een blok en pakken katrol is een machine die sterk vermindert de hoeveelheid kracht die nodig zijn om te verplaatsen of op te heffen een object zoals een zware kist. Een standaard riemschijf bestaat uit een één wiel op een as met een touw lopen eroverheen. Op zijn eigen, kunt een katrol alleen wijzigen de richting van een kracht toegepast op een object. Een systeem van katrollen samenwerken kan vormen een blok en pakken, die kracht vermenigvuldigt naast het wijzigen van de force richting, wat betekent dat minder kracht vereist is om een object te verplaatsen. De graad waaraan het blok en pakken kracht vermenigvuldigt is het mechanisch voordeel.
Functie
Blok en tackles worden vaak gebruikt in gebieden waar zware machines is niet beschikbaar en menselijke macht in plaats daarvan moet worden vervangen. In de oudheid, waren blok en tackles gewend bij bouwprojecten verplaatsen van zware lasten. In de moderne tijd, zijn ze vaak gebruikt op boten waar het zou onpraktisch om een kraan of andere zware werk-machines.
Tillen met een katrol
Als we probeerden om te heffen van een krat van 200 pond van de vloer in de nok van een gebouw, kunnen we het met behulp van een eenvoudige katrol. Wij zou Breng een katrol in de balken en laat een touw erdoor, koppelen van één uiteinde van het touw aan de kist. Door te trekken van het andere uiteinde van het touw (het ophalen gedeelte), kunnen we de krat opheffen in de balken. In dit systeem opheffen elke keer dat we trek het touw van de ene voet met 200 lbs. van kracht, we de krat één voet. Tillen met iets minder dan 200 lbs. van kracht wordt niet verplaatst onze 200 pond krat.
Tillen met een blok en pakken
Als, in plaats van het touw verbonden rechtstreeks op de kist, we doorgegeven via een nieuwe katrol gekoppeld aan de krat en dan het einde van het touw aan de balken gekoppeld, hadden we een blok en pakken. Nu, telkens die we trok het vrije uiteinde van het touw, het touw zou hebben om te reizen tussen de balken en de krat tweemaal. Wij hadden twee voeten op het touw te heffen van de kist een één voet trekken. Wij hadden echter alleen te trekken met 100 kg van kracht.
Mechanisch voordeel
Deze ongelijkheid tussen de hoeveelheid kracht die nodig is om een object en het gewicht van het object te verplaatsen is het mechanisch voordeel van het blok en pakken. Dit is hetzelfde als het verschil tussen hoeveel touw we trekken ten opzichte van de afstand het object beweegt. Voor de berekening van het voordeel van mechanische, we kunnen ofwel Verdeel het gewicht van het object wordt opgeheven door de kracht nodig om te tillen of kunnen we het indelen van de hoeveelheid touw we hebben te trekken door de afstand die het object wordt verplaatst. Vind je het mechanisch voordeel van onze machine door de eerste methode zou verdelen we van de kist gewicht 200 kg, door de hoeveelheid kracht die nodig is om op te heffen, 100 kg, geven ons een mechanisch voordeel van twee. Verdelen van hoeveel touw wij op een moment, 2 voeten, door de afstand van die de kist stijgt, een voet vervoeren, geeft ons hetzelfde antwoord. Als een vuistregel correspondeert met het nummer van de lengtes van touw tussen de twee riemschijven in een blok en pakken het mechanisch voordeel van de machine. In onze machine het touw overgaat van de bovenste katrol aan de onderkant riemschijf en back-up van de balken: twee lengtes van touw geeft ons onze mechanische voordeel van twee.
Kracht en werk
Hoewel een blok en pakken de hoeveelheid kracht die nodig is om een object te verplaatsen vermindert, verandert het niet de hoeveelheid werk. Bijvoorbeeld, kan een blok en pakken met een mechanisch voordeel van vier je op te heffen een 4 pond-object met slechts 1 pond van geweld. Maar het zal ook vereisen u Trek 4 poten van touw op te heffen van het object één voet.
Wrijving
Als u elk object verplaatst tegen een ander object, is een aantal van het bewegende object energie verloor van wrijving. In een blok en pakken, zal sommige wrijving in de katrollen verminderen het mechanisch voordeel van de machine. Om wrijving bij een berekening van het mechanisch voordeel van een blok en pakken, verdelen het gewicht van het object wordt opgeheven door het gewicht moet tillen.