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动滑轮会省一半力:动滑轮由两段绳子拉着,这两段绳子的拉力和“动滑轮与物体的总重量G”平衡,人的手拉住其中一段绳子,另外一段由别的物体例如天花板拉着,所以,人只需要出1/2G的力,另外一半力由另外那段绳子出,所以动滑轮会省一半力,省的是人的拉力.当然,这是在忽略绳子的重量和滑轮摩擦的情况下说的.
动滑轮费一倍距离:滑轮上升h,那么手拉着的那段绳子要上升h,另外一段绳子也要缩短h(因为滑轮上升h而这段绳子的绳端被固定嘛),而这缩短的h,跑到手这边来,本来手这边的绳子移动h,再加上跑过来的h,就是2h了,手要移动2h.
由"上定下动"方式组合的滑轮组会省2/3的力而费三倍的距离:动滑轮移动是被三段绳子拉着,每一段承担“动滑轮与物体的总重量G”的1/3,人只是拉着其中一段,那么,就只需要出1/3G的力了,省掉2/3的力由另外两段绳子提供.费三倍的距离,是因为滑轮上升h,那么手拉着的那段绳子要上升h,另外两段绳子也要缩短h,缩短的两个h,跑到手这边来,本来手这边的绳子移动h,再加上跑过来的2h,就是3h了,手要移动3h.
如果从能量的角度看,无论你通过什么方式使物体上升h,做功都是Gh,如果不考虑摩擦、动滑轮重量、绳子重量等因素,手拉绳子做功FS=Gh,如果F=1/2G,那么S=2h,如果F=1/nG,那么S=nh,其中n是拉着动滑轮的绳子段数.如果考虑动滑轮重量,那么把动滑轮重量包括入G内,一样的.如果摩擦和绳子重量也要考虑,那么F>1/nG,但是,S=nh不变.
为什么“使用定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮可以
原理:由一个定滑轮和一个动滑轮组成,省力又方便
特点:省力?动滑轮上的绳子条数为n,则省n倍力,即F=f/n,f为阻力(物重、滑轮重、摩擦等)
若不计阻力则有F=G/n左边的滑轮组n=2,F=1/2G右边的滑轮组n=3,F=1/3G?
费距离?省了n倍力就要费n倍距离,即S=nh,h为移动的距离
改变力的方向(这个不一定)?需绳子最后绕在定滑轮上,如应用
应用:升国旗的杆子顶端有一个动滑轮,国旗跟一个动滑轮连在一起,这样人在地上扯,既省力又改变力的方向
两个单独的动滑轮同时吊一个一吨重的货能省多少力
1、要明确什么叫改变了力的方向
不用定滑轮直接提升物体时,要用向上的力。用了定滑轮之后就可以用向下的力拉绳子。这就是改变了用力的方向。例如升国旗时,通过动滑轮向下拉绳子就可以使国旗向上升起,而不是爬到旗杆上方向上拉国旗。
2、使用动滑轮可以省一半力
直接提升10牛顿的重物至少要用10牛顿的拉力(匀速提升),使用动滑轮提升这个重物时,动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆(详见课本中的动滑轮省力原理图),动力就是拉力F,阻力就等于物体的重力G,所以F=(1/2)G,即省一半力(忽略动滑轮重力)。
使用两个单独的动滑轮同时吊一个一吨重的货件,可以省去大约4.42千牛的力。
根据滑轮原理,使用一个动滑轮吊起重物时,可以省去一半的力;使用两个动滑轮吊起重物时,可以省去四分之一的力。因此,当使用两个单独的动滑轮同时吊一个一吨重的货件时,可以省去约4.42千牛的力。
需要注意的是,使用滑轮组时,力的大小与滑轮组的组合方式有关,因此实际省力大小可能会有所不同。
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我是索罗斯的签约作者“映天”
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