維基少年:事物如何運作/滑輪

滑輪是一個帶有邊緣凹槽的輪子,用於固定繩索或電纜。 通常,會將兩個或多個滑輪一起使用。 當滑輪以這種方式一起使用時,它們會減少提升負載所需的力。 起重機使用滑輪來幫助它提升重物。 滑輪是六種簡單機械之一。
滑輪的起源尚不清楚,但有證據表明它們被用於英國巨石陣的建造。 我們與滑輪聯絡在一起的第一個名字之一是阿基米德,他是出生於敘拉古(一個希臘海港殖民地)的著名希臘科學家。 阿基米德研究了許多科學領域併發明瞭許多裝置,據說他使用滑輪將船從海里拖到陸地上。 阿基米德沒有擔任公職,而是將一生都奉獻給了研究和實驗。 他曾在亞歷山大的歐幾里得學校接受教育,亞歷山大是當時的主要世界城市,位於今天的埃及。 他的實驗至今仍在影響著我們的日常生活。

它透過以距離換取努力來獲得能量。 使用 2 滑輪系統,你可以使用一半的力量來提升物體,但你必須拉動繩索兩米才能將物體提升一米。
為什麼會有這樣的效果呢? 實際上是因為一個叫做工作的概念。 你知道,如果你步行 2 英里(3 公里)去上學,比步行 1 英里去上學要難。 每一步需要多少努力? 努力是你移動身體所需的能量。 科學家和工程師將你在一特定距離內使用的能量稱為工作。 一個非常粗略的公式是說(這不是完全正確的)。 因此,如果你在 2 滑輪系統中拉動繩索 2 英尺(60 釐米)(用 1 磅力),那麼你就做了 2 英尺磅(讀作“英尺磅”)的工作,這與拉動一根繩索 1 英尺(用 2 磅力)所做的工作量相同。 熱力學第一定律的一個結果是,做相同過程(例如將一個盒子提升 1 英尺)需要相同的工作量,無論你使用什麼方法。 因此,你可以使用任何你想要的力,只要你做相同的工作量就可以了。
滑輪是纏繞在輪子上的繩索或電線。 它改變了力的方向。 一個基本的複合滑輪有一個繩索或電線連線到一個固定的點,纏繞在一個輪子上,然後纏繞在第二個輪子上。 拉動繩索會使兩個輪子靠攏。
這取決於。 因此,必須小心避免手指、鬆散的衣服和頭髮被捲入其工作中。 此外,由於滑輪通常用於提升重物,因此應小心。 如果用於安裝滑輪的繩索、電纜或硬體發生故障,如果碰巧你在負載下方,可能會造成嚴重傷害。 必須小心不要超過起重裝置的額定負載。
它用於將兩個物體拉近。 它可以用來提升重物(透過將重物拉到上面的物體附近)。 它有時用作陷阱。 這個人會將網鉤到滑輪的繩索上,然後這個人會等待,直到他想要捕獲的東西被捕獲。

你可以向系統新增或移除滑輪。 更多的滑輪使拉動更容易(或者它們允許你拉動更重的負載),但你必須拉更多繩索才能使負載移動相同的距離。
存在許多不同型別的滑輪系統。 例如,一艘普通的帆船可能擁有 3 或 4 個不同的滑輪系統(吊杆吊索、康寧漢、外吊索、主帆繩),它們都執行不同的功能。
滑輪使人們能夠拉動比只使用肌肉所能拉動的更重的物體。 這使得古代國家能夠建造大型帆船並探索世界,因為人們如果沒有滑輪就無法將帆拉到正確的位置。 滑輪還可以將大型石塊向上拉動,因此它們幫助人們建造大型建築。
繩索和輪子,因為阿基米德需要兩者才能創造複合滑輪系統。 他需要輪子來製作實際的滑輪,需要繩索來提升重物。 後來,輪子會進行調整以適合繩索,方法是在輪子上建立一個小的凹槽。 當阿基米德發明複合滑輪系統時,只有木製輪子。 現在,金屬輪子更有效率,更容易使用。