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滑輪定義:周邊有槽,中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。如右圖所示。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn),因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿,仍可以用杠桿的平衡條件來(lái)分析。
根據(jù)使用情況不同,滑輪可分為定滑輪和動(dòng)滑輪。
三種滑輪定義及特點(diǎn)
(1)定滑輪特點(diǎn):不省力,但能改變動(dòng)力的方向。(實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿)。
、俣x:中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。
、趯(shí)質(zhì):定滑輪的實(shí)質(zhì)是:等臂杠桿
③特點(diǎn):使用定滑輪不能省力但是能改變動(dòng)力的方向。
④對(duì)理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦)F=G
繩子自由端移動(dòng)距離S(F)(或速度v(F))=重物移動(dòng)的距離S(G)(或速度V(G))
(2)動(dòng)滑輪特點(diǎn):省一半力,但不能改變動(dòng)力方向,要費(fèi)距離。(實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿)
、俣x:和重物一起移動(dòng)的滑輪。(可上下移動(dòng),也可左右移動(dòng))
②實(shí)質(zhì):動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是:動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。
、厶攸c(diǎn):使用動(dòng)滑輪能省一半的力,但不能改變動(dòng)力的方向。
、芾硐氲膭(dòng)滑輪(不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力)則:F=(1/2)G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=(G(物)+G(動(dòng)))/2繩子自由端移動(dòng)距離S(F)(或V(F)=2倍的重物移動(dòng)的距離S(G)(或V(G))
(3)滑輪組:使用滑輪組時(shí),滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
1、定義:由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。
2、特點(diǎn):可以省力,也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí),有幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
3、動(dòng)力移動(dòng)的距離s和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是:使用滑輪組時(shí),滑輪組用n段繩子吊著物體,提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍,即s=nh。如下圖所示。(n表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù))
滑輪組的組裝:
(1)根據(jù)的關(guān)系,求出動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n;
(2)確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù);
(3)根據(jù)施力方向的要求,確定定滑輪個(gè)數(shù)。
確定定滑輪個(gè)數(shù)的原則是:一個(gè)動(dòng)滑輪應(yīng)配置一個(gè)定滑輪,當(dāng)動(dòng)滑輪上為偶數(shù)段繩子時(shí),可減少一個(gè)定滑輪,但若要求改變力的作用方向時(shí),則應(yīng)在增加一個(gè)定滑輪。在確定了動(dòng)、定滑輪個(gè)數(shù)后,繩子的連接應(yīng)遵循“奇拴動(dòng)、偶拴定”的規(guī)則,由內(nèi)向外纏繞滑輪。
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