Innanzitutto, per rispondere puleggia fissa vs puleggia mobile, differenziamo le pulegge in alcuni punti, e successivamente ne parleremo anche separatamente.
Sia le pulegge fisse che quelle mobili vengono utilizzate per sollevare oggetti pesanti. L'asse di rotazione è la principale differenza tra pulegge fisse e mobili. Il primo ha un asse di rotazione fisso e il secondo ha un asse di rotazione mobile, come suggeriscono i loro nomi.
Inizieremo con il concetto fondamentale di puleggia prima di approfondire una puleggia fissa vs puleggia mobile.
La puleggia:
Una corda o una corda viene avvolta attorno al bordo scanalato di un disco di legno o metallo per creare la puleggia. Il disco ruota attorno al suo asse, che attraversa il centro.
Esistono due modi per utilizzare una singola puleggia:
Parliamo di puleggia fissa vs puleggia mobile, che è il focus di questo post.
Puleggia fissa vs Puleggia mobile: punti da ricordare
Quanto segue descrive la differenza tra puleggia fissa e mobile:
| parametri | A Puleggia fissa | A Puleggia mobile |
| Definizione | L'asse attorno al quale ruota il disco è fisso. | L'asse attorno al quale ruota il disco è mobile anziché fisso. |
| L'allegato di carico | Qui il carico che si vuole sollevare è attaccato a un'estremità della fune. | Qui il carico che si vuole sollevare è attaccato direttamente con la puleggia. |
| La direzione e la grandezza della forza | Questa puleggia può solo cambiare la direzione della forza ma non può cambiare l'entità della forza. | Questa puleggia può cambiare la direzione della forza così come l'entità della forza. |
| Usa il | È quello che fornisce una direzione migliore per applicare lo sforzo. | È il moltiplicatore della forza. |
| MA | Il vantaggio meccanico di questa puleggia è 1. | Il vantaggio meccanico di questa puleggia è 2. |
| VR | Il rapporto di velocità di questa puleggia è 1. | Il rapporto di velocità di questa puleggia è 2. |
| Esempio | Puleggia usata bene | Puleggia utilizzata nella fodera della zip |
Diamo un'occhiata a entrambe le pulegge in modo indipendente ora.
Una puleggia fissa:
La puleggia fissa si riferisce a un sistema di carrucole in cui la puleggia è montata su un punto fisso e il carico è fissato a un'estremità di una fune con massa trascurabile che passa attraverso il bordo scanalato del disco o della ruota.
A causa del carico, un lato della fune sarà allungato. L'allungamento crea tensione nella corda. Il carico e la tensione creati nella fune avranno direzioni opposte. Ma poiché il carico è la causa della tensione, avrà la stessa grandezza di quella del carico applicato. Se rappresentiamo il carico applicato come L e la tensione della fune come T, possiamo scrivere:
L = t
Dall'altro lato della corda, la persona sta facendo uno sforzo per sollevare l'oggetto. Quindi, a causa dello sforzo, ancora una volta, la corda viene allungata e viene creata tensione. Qui la tensione è dovuta allo sforzo applicato da una persona; quindi, entrambi hanno la stessa grandezza ma hanno direzioni opposte.
Se rappresentiamo lo sforzo applicato come E, possiamo scrivere:
E = t
Pertanto, il vantaggio meccanico della puleggia fissa è:
MA =1
Così, una puleggia fissa non ti dà alcun tipo di vantaggio meccanico. Ti fornisce solo una direzione migliore per sollevare un oggetto con tutto il tuo peso. Significa che è necessario applicare lo sforzo come quello del peso del carico.
L=E
Poiché il carico e lo sforzo sono uguali in grandezza, anche la distanza percorsa da entrambi sarà la stessa. Quindi, se rappresentiamo la distanza percorsa dal carico come Ld e distanza percorsa dallo sforzo come Ed, allora possiamo scrivere:
Ld = Ed
Se entrambe le distanze impiegano lo stesso tempo per percorrere, il rapporto di velocità è:
VR = 1
Quindi, l'efficienza della puleggia fissa:
∴ ???? = 100%
Quindi il carico viene sollevato verso l'alto, così come si applica lo sforzo verso il basso.
La puleggia utilizzata nel pozzo, l'asta della bandiera sono esempi della puleggia fissa.
Una puleggia mobile:
Una puleggia mobile si riferisce a un sistema di pulegge in cui la puleggia è attaccata direttamente al carico. Al punto fisso è fissata un'estremità di una fune di massa trascurabile che passa attraverso il bordo scanalato del disco o della ruota, mentre l'altra estremità è libera.
L'estremità libera della corda viene utilizzata per applicare lo sforzo. Il carico viene mantenuto con la puleggia tra l'estremità fissa e un'estremità libera della fune. Pertanto, a causa del carico, ci sarà tensione su entrambi i lati della fune. Poiché il carico è responsabile della tensione su entrambi i lati della fune, possiamo scrivere:
T + T = L
L = 2T
Ora, lo sforzo applicato crea anche tensione nella corda. Quindi, possiamo scrivere:
E = t
L = 2E
Pertanto, lo sforzo applicato sarà la metà del carico.
Pertanto, il vantaggio meccanico della puleggia mobile è dato da:
MA = 2
Dimostra che con uno sforzo minore, è possibile sollevare più carico. Pertanto, questa puleggia viene utilizzata come macchina moltiplicatrice di forza.
Ora la distanza percorsa dallo sforzo sarà raddoppiata rispetto alla distanza percorsa dal carico. Questo accade perché applicando uno sforzo non si solleva solo il carico ma anche la fune con un punto fisso. Pertanto, il rapporto di velocità per la puleggia mobile è:
VR = 2
Quindi, l'efficienza di una puleggia mobile è:
???? = 100%
La puleggia utilizzata nel moderno ascensore, la gru da cantiere è esempi di puleggia mobile.
L'efficienza al 100% è possibile solo in condizioni ideali, poiché l'attrito è sempre presente nella realtà. Di conseguenza, in realtà, MA è sempre < 1, e quindi l'efficienza ???? inoltre è sempre < 100%.
Cosa fa la puleggia mobile che una puleggia fissa non fa?
Una puleggia fissa e una mobile sono entrambe utilizzate per sollevare oggetti pesanti.
Una puleggia fissa può solo fornirti una direzione migliore per sollevare un oggetto. Ma una puleggia mobile ti aiuta a sollevare un oggetto con metà dello sforzo rispetto al carico. Pertanto, l'utilizzo di una puleggia mobile per lo stesso carico può essere ridotto, ma ciò non può accadere con una puleggia fissa.
Leggi anche:
- Polarizzazione parallela
- Convezione vs diffusione
- Ampiezza
- Longitudinale vs trasversale
- Esempi di semiconduttori
- Ingranaggio contro puleggia
- Perché le creature degli abissi marini hanno spesso parti bioluminescenti?
- Come trovare il coefficiente di attrito statico
- Riflettori newtoniani
- Punto di rugiada e altitudine
Sono Alpa Rajai, ho completato il mio Master in scienze con specializzazione in Fisica. Sono molto entusiasta di scrivere sulla mia comprensione della scienza avanzata. Assicuro che le mie parole e i miei metodi aiuteranno i lettori a comprendere i loro dubbi e a chiarire ciò che stanno cercando. Oltre alla fisica, sono una ballerina di Kathak addestrata e a volte scrivo anche i miei sentimenti sotto forma di poesia. Continuo ad aggiornarmi in Fisica e tutto ciò che capisco lo semplifico e lo mantengo dritto al punto in modo che sia chiaro ai lettori.