【滑轮组】
动滑轮和定滑轮组合在一起叫“滑轮组”。图为动滑轮能够省力,定滑轮能改变力的方向,若将几个动滑轮和定滑轮搭配合并而成滑轮组,既可以改变力的大小,又能改变力的方向。普通的滑轮组是由数目相等的定滑轮和动滑轮组成的。而这些滑轮或者是上下相间地坐落在同一个轮架(或叫“轮辕”),或者是左右相邻地装在同一根轴心上。绳子的一端固定在上轮架上,即相当于系在一个固定的吊挂设备上,然后依次将绳子绕过每一个下面的动滑轮和上面的定滑轮。在绳子不受拘束的一端以 F 力拉之, 被拉重物挂在活动的轮架上。对所有各段绳子可视为是互相平行的,当拉力与重物平衡时,则重物 W 必平均由每段绳子所承担。若
有n个定滑轮和n个动滑轮时,则平衡条件即为F = W 。若欲提升重物W,
2n
而提升之运动并无摩擦阻力且为匀速运动时,则 L 所需之 F 力的大小仍和上面一样。因此,在提升重物时才能省力。其传动比乃为 F:W=1:2n。注意,在使用滑轮组时,不能省功,只能省力,但省力是以多耗距离(即行程)为前题的。
前边所分析的定滑轮、动滑轮以及滑轮组,都是在不计滑轮重量,滑轮与轴之间的摩擦阻力的情况下得出的结论。但在使用时,实际存在轮重和摩擦阻力,所以实际用的力要大些。
■图 1—25