1、滑轮
滑轮在生活和生产中应用比较广泛。滑轮是个周边有槽,能绕轴转动的小轮。
2 定滑轮
使用滑轮时,滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。例如:升国旗时,在旗杆的顶端就有一个定滑轮,如下图所示。
此时我们会发现借助定滑轮的作用我们可以对绳子施加向下的作用力,而国旗就可以升上去。但是如果不借助定滑轮,我们要对国旗施加向上的作用,那么此时人就应该首先爬上旗杆的顶部然后再拉绳子(可笑吧!)
所以从例子中我们可以发现,借助定滑轮我们可将本来应向上施加的作用力改为向下施加的作用力。所以定滑轮的特点:定滑轮可以改变用力方向。
而用定滑轮拉动国旗上升时,我们会发现定滑轮绕着固定点的转动轴转动,所以此时的定滑轮就是杠杆。那么定滑轮属于哪一类杠杆呢?
如下图所示,我们先用弹簧测力计测出两个钩码的重力,然后再通过定滑轮拉住这两个钩码,观察两次弹簧测力计的示数,我们发现它们的示数是相等的。这也就是说使用定滑轮并不省力,而且物体上升的高(速)度等于拉力下降的高(速)度。这就有点像我们前面所讲过的等臂杠杆。因为定滑轮的实质就是等臂杠杆,或者说是等臂杠杆的变形。如果我们把重物的重力看作是阻力的话,那拉力就是动力,当然滑轮的轴就是支点了。那阻力臂就等于轮子的半径,而动力臂也是轮子的半径。所以无论动力的方向如何,它都是一个等臂杠杆,所以说各个方向的拉力是一样大的。如果拉着物体做匀速直线运动的话,由于轮与轴之间存在着摩擦力,所以实际的拉力要比物重要稍大一些。但比起定滑轮的优点(改变动力的方向),这一缺点也是可以让人接受的。