Le carrucole cambiano il modo di sollevare — Ingegneria, 7–10 anni
Una ruota con una scanalatura guida una corda e cambia la direzione o la forza necessaria per sollevare un carico.
Una ruota che guida una corda
Una carrucola è una ruota con una scanalatura attorno alla quale passa una corda. Tirando verso il basso da un lato si può far salire il carico dall’altro, restando con i piedi a terra. Più carrucole possono anche condividere il carico e ridurre la forza necessaria.
Perché le carrucole erano utili
Prima delle gru e delle macchine, bisognava già sollevare pietre, vele e secchi. Tirare verso il basso è spesso più facile da controllare che tirare verso l’alto, e una corda porta lo sforzo in un punto più sicuro. Le carrucole aggiuntive non creano energia: scambiano meno forza con più corda da tirare.
Una carrucola fissa e una mobile
Immagina un carico di 20 kg appeso a una carrucola mobile. Due tratti di corda lo sostengono, quindi il carico si divide tra loro. In un modello ideale, tiri con una forza di circa 10 kg, ma devi tirare 2 metri di corda per sollevare il carico di 1 metro. L’attrito rende la spinta reale un po’ maggiore.
L’errore: una carrucola rende il carico più leggero
Sembra che la carrucola abbia diminuito il peso, perché le mani devono usare meno forza. Ma il carico non è cambiato: la Terra continua ad attirarlo allo stesso modo. Corda e carrucole dividono o cambiano la direzione della forza, mentre di solito si tira una lunghezza maggiore di corda.
Le carrucole nella vita reale
Un’asta portabandiera usa una carrucola, così una persona a terra può alzare e abbassare la bandiera. Le gru usano sistemi di carrucole per sollevare materiali da costruzione e le barche a vela per regolare le corde. Negli ascensori, cavi e ruote guidano la cabina e aiutano a bilanciarne il movimento.
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