Στην κλασσική μηχανική φυσική, μια τροχαλία είναι μία από τις έξι "απλές μηχανές", μαζί με το μοχλό, κεκλιμένο επίπεδο, βίδα, τροχό και άξονα, και σφήνα. Στην κλασική περιγραφή των επιστημόνων αναγέννησης που τις καθόρισαν αρχικά, είναι ένα απλό μηχάνημα μια συσκευή που αλλάζει την κατεύθυνση ή το μέγεθος μιας δύναμης.
Πιστοποίηση: Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images Η τροχαλία είναι μία από τις τρεις κλασσικές "απλές" μηχανές.Μια τροχαλία αποτελείται από ένα σχοινί και ένα πλήμνη ή "τύμπανο" στο οποίο υπάρχει ένας αυλακωτός τροχός τοποθετημένος με έναν άξονα. Η τροχαλία διαθέτει ευρύ φάσμα εφαρμογών σε πολλές περιπτώσεις και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διευκολύνει μια ποικιλία κινήσεων και ανυψώσεων. Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι τροχαλιών, ένας που αλλάζει την κατεύθυνση της δύναμης, μία που αλλάζει το μέγεθος και μία που αλλάζει τόσο το μέγεθος όσο και την κατεύθυνση.
Σταθερή τροχαλία
credit: Wiki CommonsA σταθερή τροχαλία αλλάζει την κατεύθυνση της δύναμης που απαιτείται για τη μετακίνηση ενός αντικειμένουΜια σταθερή τροχαλία είναι μία στην οποία το τύμπανο είναι ασφαλισμένο σε ένα μόνο σημείο. Ενώ η δύναμη που απαιτείται για την ανύψωση ή τη μετακίνηση ενός αντικειμένου δεν διαφέρει από την ανυψούμενη με το χέρι, η σταθερή τροχαλία σάς επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση της απαιτούμενης δύναμης. Για παράδειγμα, όταν στερεώνεται σε κάδο που τραβά νερό από ένα φρεάτιο, μια σταθερή τράβηγμα επιτρέπει σε σας για να τραβήξετε πλευρικά για να σηκώσετε τον κουβά με έναν πιο βολικό τρόπο από ό, τι αν τραβάζετε έναν κάδο νερού μέχρι κάθετα, χέρι. Ο κάδος του νερού θα εξακολουθεί να αισθάνεται σαν το ίδιο βάρος, αλλά η ανύψωση είναι πιο βολική.
Κινητή τροχαλία
credit: Wiki CommonsA κινητή τροχαλία έχει έναν κινητό άξονα και προσφέρει ένα μηχανικό πλεονέκτημα, που απαιτεί λιγότερη δύναμη για να μετακινήσετε ένα αντικείμενο.Μια κινητή τροχαλία είναι μια κίνηση στην οποία το τύμπανο κινείται καθώς μετακινείτε το φορτίο. Δεν υπάρχει καμία αλλαγή στην κατεύθυνση της δύναμης που πρέπει να εφαρμόσετε, αλλά το φορτίο θα "αισθανθεί" ελαφρύτερο από ότι είναι. Εάν τραβήγατε ένα βαρέλι με χόρτο προς τα πάνω στο σοφίτα ενός αχυρώνα, για παράδειγμα, μια κινητή τροχαλία θα έκανε το φορτίο να αισθάνεται πολύ ελαφρύτερο, αν και η κατεύθυνση που τραβάτε θα ήταν η ίδια.
Σύνθετο σύστημα
Πιστοποίηση: Το Wiki commonsA σύνθετο σύστημα τροχαλιών περιλαμβάνει τόσο μια σταθερή τροχαλία όσο και μια κινητή τροχαλία.Σε ένα σύνθετο σύστημα τροχαλίας υπάρχει τόσο κινητή τροχαλία όσο και σταθερή τροχαλία. Αυτό σημαίνει ότι όχι μόνο το φορτίο "αισθάνεται" ελαφρύτερο, αλλά μπορείτε επίσης να αλλάξετε την κατεύθυνση της δύναμης. Αν και αυτός ο τύπος διαμόρφωσης καθιστά δυνατή την εύκολη μεταφορά βαρέων φορτίων, το εμπόριο είναι ότι απαιτούνται σημαντικά περισσότερες κινήσεις για να γίνει η εργασία.
Σύνθετα συστήματα τροχαλιών
credit: Wiki Commons Ένα σύνθετο σύστημα τροχαλιών χρησιμοποιεί μπλοκ mutiple, το καθένα με πολλαπλούς τροχούς.Οι τροχαλίες μπορούν να πολλαπλασιαστούν με οποιονδήποτε αριθμό τρόπων για την πραγματοποίηση ποικίλων εργασιών. ΕΝΑ μπλοκάρουν και αντιμετωπίζουν, για παράδειγμα, είναι μια διαμόρφωση τροχαλίας που περιέχει δύο ή περισσότερα μεμονωμένα τύμπανα, καθένα από τα οποία περιέχει δύο ή περισσότερους τροχούς που περιστρέφονται στον ίδιο άξονα. Το σχοινί σφίγγει εμπρός και πίσω μεταξύ των τυμπάνων τροχαλίας, που υφαίνει μέσα από τους μεμονωμένους τροχούς μέσα σε αυτά τα τύμπανα. Αυτές οι διαμορφώσεις μπορούν να πάρουν αρκετά περίτεχνα, όπως μερικές φορές παρατηρούνται σε μεγάλα ιστιοπλοϊκά όπου ένας μόνο ιστιοφόρος μπορεί να χρειαστεί να ελέγξει τα πανιά που είναι υπό μεγάλη δύναμη από ισχυρούς ανέμους.
Τα σύνθετα συστήματα τροχαλιών μπορούν να κινούν εξαιρετικά βαριά φορτία, αρκεί να είναι καλά στερεωμένα. Αλλά ενώ το μέγεθος της απαιτούμενης δύναμης μειώνεται σημαντικά, η ποσό του εν λόγω μειωμένου μεγέθους (το ποσό που πρέπει να ταξιδέψει το σχοινί για την εκτέλεση του έργου) αυξάνεται σημαντικά.
