In unserem täglichen Leben verlassen wir uns darauf, dass Maschinen unsere Arbeit für uns erledigen. Eine dieser einfachen Maschinen ist eine feste Riemenscheibe. In diesem Beitrag sehen wir uns also an, wie eine feste Riemenscheibe die Arbeit erleichtert. Lasst uns weiterlesen!!
Eine feste Rolle wird verwendet, um große Gegenstände anzuheben. Feste Rollen erleichtern das Heben von Gegenständen bei gleichem Kraftaufwand, aber in einer bequemeren oder richtigen Richtung.
Bevor Sie sehen, wie a feste Riemenscheibe um die Arbeit zu erleichtern, sehen wir uns zuerst an, was eine feste Rolle ist.
Eine feste Riemenscheibe:
Eine feste Riemenscheibe ist eine der einfachsten Arten der Riemenscheibe. Es ist nur eine Metall- oder Holzscheibe, deren Rand gerillt ist. Um diesen präparierten Rand herum wird ein Seil oder eine Schnur gezogen. Die Scheibe mit gerilltem Rand dreht sich weiter um die feste Achse, die durch ihr Zentrum geht. Daher, eine feste Riemenscheibe ist eine, bei der sich die Drehachse, auf der sich die Riemenscheibe dreht, nicht ändert.
Sie haben vielleicht gesehen, wie eine Flagge gehisst wurde. Feste Rollen werden in Fahnenmasten zum Hissen von Fahnen verwendet. Die Rolle ist fest, aber die Flagge kann einfach durch Ziehen an einem Ende des Seils gehisst werden.
Wie erleichtert eine feste Rolle die Arbeit: Working, MA, VR & Efficiency
➤ Funktion einer festen Riemenscheibe:
Die Last wird über eine Schnur oder ein Seil an einer festen Rolle befestigt. Das schwere Objekt, das wir mit der Rolle heben möchten, wird als Last bezeichnet. Wenn nun ein Seil oder eine Schnur gedehnt oder gestaucht wird, Spannung entsteht in diesem Seil.
Wenn Sie das Objekt am Seil aufhängen, dehnt sich das Seil, wodurch das Seil belastet wird. Sie üben eine nach unten gerichtete Kraft aus, indem Sie einen Gegenstand aufhängen. Als Ergebnis wird eine Zugkraft in die entgegengesetzte Richtung entwickelt, um dem Gewicht des Objekts entgegenzuwirken. Die auferlegte Last hat die gleiche Größe wie die im Seil erzeugte Zugkraft. Allerdings ist die Vorspannkraft und Belastung werden in entgegengesetzte Richtungen sein. Daher,
Auferlegte Last = erzeugte Spannung in der Saite
Wenn wir die Buchstaben L und T verwenden, um die in der Saite erzeugte Last und Spannung darzustellen, können wir schreiben:
∴ L = T …..(１)
Schauen wir uns jetzt die gegenüberliegende Seite des Seils an.
Sie ziehen am Seil auf der gegenüberliegenden Seite, während Sie versuchen, das Objekt anzuheben. Das Seil wird durch Abwärtskräfte nach unten gezogen. Indem Sie am Seil ziehen, dehnen Sie es im Wesentlichen. Dadurch entsteht auch auf dieser Seite Spannung. Die im Seil erzeugte Spannung ist proportional zur aufgebrachten Kraft.
Angewandte Anstrengung = Erzeugte Spannung in der Saite
Wenn wir den Buchstaben E verwenden, um Anstrengung darzustellen, können wir schreiben:
∴ E = T …..(２)
Aus den Gleichungen (1) und (2) können wir folgendes ableiten:
∴ L = E …..(3)
Gemäß obiger Gleichung ist im Idealfall einer einzelnen festen Rolle die Kraft, die zum Heben des Gewichts erforderlich ist, gleich der Last. Dies bedeutet, dass die aufgebrachte Kraft bei Verwendung einer festen Riemenscheibe nicht verringert wird. Es bietet Ihnen einen besseren Zugwinkel und eine bessere Richtung, um schwere Gegenstände mit der gleichen Kraft und Ihrem gesamten Gewicht anzuheben.
Wenn wir weiter in die Tiefe gehen, können wir feststellen, dass, wenn wir die Kraft E auf das Seil ausüben, es die Strecke d nach unten bewegt und anschließend die Last L die Strecke d nach oben bewegt.
➤ Mechanischer Vorteil einer festen Riemenscheibe:
Der mechanische Vorteil jeder Maschine ist die Messung der Kraftverstärkung, die die Maschine erreicht. Mit anderen Worten, es zeigt an, wie viel Output verstärkt wird, wenn Input an die Maschine angelegt wird. Die Aufwärtsbewegung des Objekts ist der Ausgang, während die Kraft, die Sie durch das Ziehen am Seil aufbringen, der Eingang ist.
Mathematisch ist der mechanische Vorteil das Verhältnis der Ausgangskraft zur Eingangskraft. Somit ist der mechanische Vorteil für eine feste Riemenscheibe:
Aber da L = E ist,
∴ MA = 1
Als Ergebnis dieser Gleichung können wir schließen, dass bei einer festen Riemenscheibe keine mechanische Verstärkung vorhanden ist. Somit ist es ein Richtungsgeber, kein Kraftmultiplikator.
➤ Geschwindigkeitsverhältnis einer festen Riemenscheibe:
Wie der Name schon sagt, ist das Geschwindigkeitsverhältnis das Verhältnis der Eingangsgeschwindigkeit zur Ausgangsgeschwindigkeit in der Zeiteinheit. Das Geschwindigkeitsverhältnis kann als die zurückgelegte Strecke durch die Anstrengung geteilt durch die zurückgelegte Strecke durch die aufgebrachte Last dargestellt werden, da die Zeit konstant ist. Da es sich um das Verhältnis der Entfernungen handelt, handelt es sich um eine einheitenlose Größe.
Wenn die von der Last L zurückgelegte Strecke Ld, die von der Anstrengung E zurückgelegte Strecke Ed und die von beiden verbrachte Zeit T ist, können wir schreiben:
Bei einer festen Riemenscheibe ist die von der Last L in Aufwärtsrichtung zurückgelegte Strecke jedoch dieselbe wie die von der Kraft E in Abwärtsrichtung zurückgelegte Strecke. Für eine feste Riemenscheibe Ed = Ld können wir also schreiben:
∴ VR = 1
➤ Der Wirkungsgrad einer festen Riemenscheibe:
Wenn die von der Maschine gehobene Last L ist und Ld die von der Last L zurückgelegte Strecke ist, dann ist die von der Maschine an der Last verrichtete Arbeit Ausgangsarbeit, die wie folgt ausgedrückt werden kann:
An Last geleistete Arbeit = L x Ld
Wenn die von der Maschine aufgebrachte Kraft E und Ed die von der aufgebrachten Kraft E zurückgelegte Strecke ist, dann ist die von der Kraft auf die Maschine geleistete Arbeit Eingangsarbeit, die wie folgt ausgedrückt werden kann:
Arbeit geleistet von Effort = E x Ed
Die an Last L geleistete Arbeit (Ausgangsarbeit) dividiert durch die durch Anstrengung E geleistete Arbeit ist der Wirkungsgrad einer festen Riemenscheibe (Eingangsarbeit).
Für den Wirkungsgrad der festen Riemenscheibe gilt somit:
∴ ???? = 100 %
Wir erhalten einen Wirkungsgrad von 100 %, weil wir von einer festen Rolle ohne Reibung und vernachlässigbarer Seilmasse ausgegangen sind. Aber in Wirklichkeit ist es nicht möglich, keine Reibung zwischen dem Seil und dem gerillten Rand der Scheibe zu haben.
Aufgrund der Reibung ist E > L, also MA = 1, aber in Wirklichkeit VR = 1. Also Effizienz ???? < 100 %.
Wir hoffen, mit diesem Beitrag Ihre Frage nach dem Wie funktioniert ausreichend beantwortet zu haben Eine feste Riemenscheibe macht Arbeit erleichtert.
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