Inhoud
Katrollen zijn een van de zes soorten eenvoudige machines, een apparaat waarmee mensen met minder moeite werken dan de taak anders zou vereisen. Eenvoudige machines laten dit toe vanwege hun mechanisch voordeel, wat een multiplicatoreffect op de uitgeoefende inspanning oplevert. Een beweegbare riemschijf is een soort riemschijf die beweegt met het object dat wordt verplaatst.
Mechanisch voordeel
Mechanisch voordeel is de naam die wordt gegeven aan de krachtvermenigvuldiger die wordt gegeven door een eenvoudige machine. Het mechanische voordeel van een machine is in wezen een maat voor hoeveel de vereiste kracht over de machine wordt verspreid. Mechanisch is een krachtvermenigvuldiger omdat het de hoeveelheid inspanning vermenigvuldigt die u uitoefent. Als een doos bijvoorbeeld 100 newton kracht nodig had om hem te verplaatsen, en u bevestigde hem aan een riemschijf met een mechanisch voordeel van 3, dan hoefde u slechts 33 newton kracht uit te oefenen, omdat 33 keer 3 gelijk is aan 99, wat dichtbij is genoeg tot 100.
Katrol
Alle katrollen hebben twee componenten: een touw en een gegroefd wiel. Het touw past om het wiel, waardoor het touw eromheen kan bewegen. Katrollen zijn vast of verplaatsbaar. Een vaste katrol is stationair, bevestigd aan een muur of soortgelijk object. Het gewicht dat door de katrol wordt bewogen, is aan het touw bevestigd. Het wiel van een beweegbare riemschijf is niet aan een stationair voorwerp bevestigd; het ene uiteinde van het touw is in plaats daarvan stationair. In een beweegbare riemschijf is het gewicht bevestigd aan het wiel in plaats van aan het touw en beweegt het wiel over de lengte van het touw terwijl het gewicht wordt opgetild of verlaagd.
Verplaatsbare katrol
Het mechanische voordeel van een beweegbare riemschijf is 2. Dit betekent dat een beweegbare riemschijf de vereiste kracht zal halveren om elk daaraan bevestigd voorwerp te verplaatsen. Dit gebeurt omdat in een beweegbare poelie een uiteinde van het touw stationair is, wat betekent dat het een deel van de kracht absorbeert die nodig is om het object te verplaatsen. Dus als u een doos van 100 Newton aan een beweegbare riemschijf bevestigt, hoeft u slechts 50 newton kracht uit te oefenen om de doos te verplaatsen, omdat de verplaatsbare riemschijf uw kracht met 2 vermenigvuldigt.
Voordeel berekening
Katrollen werken samen met elkaar, en het toevoegen van katrollen zal het mechanische voordeel vergroten. Sommige sets katrollen kunnen in totaal zes of zeven katrollen bevatten. Om het mechanische voordeel van een poeliesysteem te berekenen, kunt u het aantal kabelsegmenten tussen de poelies tellen. Als het vrije uiteinde naar beneden wijst, neem dit dan niet op in het totaal, maar als het naar boven wijst, wordt het gewicht in dezelfde richting verplaatst, ook dat. Het mechanische voordeel van het poeliesysteem is het uiteindelijke nummer.