В этой статье вы узнаете, что такое фиксированные шкивы, примеры фиксированных шкивов и уравнение фиксированного шкива. Кроме того, объясняется разница между фиксированными и подвижными шкивами.
Что такое фиксированный шкив?
Фиксированный шкив — это тип шкива, который остается неподвижным во время использования. То есть фиксированный шкив — это механическое устройство, служащее для статической передачи силы.
Например, колодец представляет собой неподвижный шкив. Таким образом, неподвижный шкив колодца передает усилие на откачку воды со дна и остается на одном месте на протяжении всего процесса.
Основная характеристика фиксированного шкива заключается в том, что он не имеет механических преимуществ, поэтому приложенная сила равна весу сопротивления. Однако фиксированные шкивы позволяют изменять направление и направление приложенной силы, что облегчает подъем груза.
Элементы неподвижного шкива
Теперь, когда мы знаем определение фиксированного шкива, мы увидим, из каких элементов состоит этот тип шкива.
- Мощность (P) : сила, приложенная к шкиву для противодействия грузу, подвешенному на шкиве. Другими словами, мощность – это сила, которую необходимо приложить, чтобы поднять груз.
- Сопротивление (R) : сила, действующая на груз, который мы хотим переместить с помощью шкива. Другими словами, это сила, которую мы должны преодолеть.
- Натяжение (Т) : сила, с которой опора на шкив удерживает его. Величина силы натяжения эквивалентна векторной сумме мощности и сопротивления.
Неподвижный шкив также можно считать рычагом первого порядка, поскольку он представляет собой точку опоры между мощностью и сопротивлением.
Формула для неподвижного шкива
В неподвижном шкиве передаваемая сила эквивалентна сопротивлению нагрузки. Следовательно, формула для фиксированного шкива такова: мощность равна сопротивлению (P=R).
Формула фиксированного шкива может быть получена из второго условия равновесия. Поскольку мощность и сопротивление представляют собой параллельные силы и находятся на одинаковом расстоянии от центра шкива, применение второго условия равновесия приводит к тому, что эти две силы должны быть эквивалентны.
Следовательно, в неподвижном шкиве нет механического усиления, а функция неподвижного шкива заключается в простом изменении направления или направления приложенной силы. Это более полезно, чем кажется, поскольку, например, позволяет поднять объект, приложив силу, направленную вниз.
Примеры фиксированных шкивов
Ниже приведены несколько примеров фиксированных шкивов, которые можно встретить в повседневной жизни.
- Колодец – Вода из колодца затягивается фиксированным шкивом.
- Флагшток . Обычно флаг поднимается с помощью фиксированного шкива.
- Жалюзи . Некоторые жалюзи приводятся в движение фиксированным шкивом, поэтому жалюзи поднимаются или опускаются с помощью механизма фиксированного шкива.
- Работа : на работе обычно устанавливают фиксированный шкив для подъема и опускания предметов.
Фиксированный шкив и подвижный шкив
В этом разделе мы увидим разницу между фиксированным и подвижным шкивом, поскольку это два наиболее часто используемых типа шкивов.
Подвижный шкив — это тип шкива, который перемещается во время работы. Обычно подвижный шкив во время использования перемещается вертикально вверх и вниз.
Таким образом, разница между фиксированным шкивом и подвижным шкивом заключается в том, что фиксированный шкив полностью неподвижен, а подвижный шкив перемещается во время использования.