Le carrucole cambiano la direzione della forza — Ingegneria, 11–13 anni
Una carrucola è una ruota con una scanalatura per una corda. Una carrucola può rendere più comodo sollevare un carico; più carrucole possono ridurre la forza necessaria, aumentando però la lunghezza di corda da tirare.
Che cosa fa una carrucola
Una carrucola permette alla corda di cambiare direzione passando attorno a una ruota, così si può tirare in modo più comodo. Tirare verso il basso può essere più facile che sollevare, anche se il peso non cambia. Una carrucola fissa cambia soprattutto la direzione; una mobile può dividere il carico tra più tratti di corda.
Il problema del sollevamento
Sollevare un secchio pesante verso l'alto è faticoso e può essere impossibile da terra. Serviva issare vele, pietre da costruzione e secchi dai pozzi restando in una posizione più sicura o stabile. Una carrucola offre una direzione di tiro migliore; un sistema scambia meno forza con più movimento della corda.
Due tratti di corda
Un carico di 40 newton è appeso a una carrucola mobile sostenuta da due tratti uguali di corda. Passo 1: dividi 40 newton tra 2 tratti: 40 ÷ 2 = 20 newton. Passo 2: in un sistema ideale semplice, la spinta è di circa 20 newton. Passo 3: per alzare il carico di 1 metro, tira circa 2 metri di corda. L'attrito rende i valori reali un po' maggiori.
L'errore comprensibile
Sembra che un sistema di carrucole regali forza: se la spinta è dimezzata, forse il carico sale della stessa distanza senza costo. Manca però la distanza. Bisogna tirare il doppio di corda, quindi il lavoro ideale resta uguale; l'attrito reale richiede un po' di lavoro in più.
Dove si trova
Le gru usano sistemi di carrucole per sollevare materiali da costruzione. I marinai le usano per issare e regolare le vele, mentre le squadre di soccorso le usano per spostare attrezzature o persone in modo controllato. La carrucola semplice di un'asta cambia soprattutto la direzione: tiri verso il basso e la bandiera sale.
Continua a esplorare
Altre lingue
Caricamento di MyLeoNes™…