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伝説によると、一人の男が滑車システムを使って兵士でいっぱいの軍艦全体を動かしたという。歴史を通して、滑車とレバーは物を持ち上げて運ぶという軽い仕事をしてきました。現代の多くの機械やツールは、これらの単純な機械の原理を使い続けています。巨大なクレーンは滑車の原理を使用して数千トンを調達しますが、手押し車やレバーなどの単純な道具はてこの原理を使用します。レバーとプーリーは、ユーザーにとって利点があります。
機械工学
機械的利点は、単純な機械がその機械に及ぼす力をどれだけ増やすかを説明する理由です。レバーとプーリーはそのユーザーに機械的な利点を与えます。人々はこれらの機械の周りで物を持ち上げたり動かしたりするのに必要な労力を減らすことができます。機械的利点は数字で表されます。 2つの機械的利点は、機械が人の努力を2倍にすることを意味します。この比率を2の倍数で増やすことができます。あなたはそれらが構成されている方法を変えることによってレバーと滑車が提供する機械的な利点を変えることができます。
プーリーには、溝とロープまたはケーブルが付いた車輪があり、これらの溝にはまります。それらは固定またはモバイル、単一または複数にすることができます。移動プーリおよび複数のプーリは、使用されるプーリの数に応じて、２つ以上の機械的利点を有する。
レバーは、支持部位と力印加部位との間の長さに応じて、それらに負荷がかかるにつれて変化する機械的利点を提供する。レバーの機械的利点は、負荷側の長さと比較した、力の作用点側のレバーの長さの比率で表されます。
理想的な機械的利点
エンジニアと物理学者は式を使ってプーリーまたはレバーの理想的な機械的利点を計算します。これらの計算結果は、温度や湿度など、機械的な利点に影響を与える可能性がある変数などの現実の条件には依存しないため、仮想的なものにすぎません。
機械的利点はいくつかの方法で計算されます （Fotolia.comからtimur1970による画像の計算）
真の機械的利点
式は、プーリーシステムまたはレバーの実際の機械的利点を表すために使用できます。これらの式は、摩擦によるエネルギー損失などの変数を考慮に入れています。
方向
固定プーリはユーザに機械的な利点を与えませんが、動きの方向とは異なる方向に力を加えることを可能にします。床に残っている場合でも、人はこのプーリー構成を使用して、床の重りを建物の2階まで持ち上げることができます。
レバーを使用する場合、積荷が端に近づくほど、反対側で積荷を動かすのに必要な労力が少なくなります。しかしながら、荷重は所望の方向にそれほど移動しない。積荷をさらに移動したい場合は、積荷の終点を長くする必要があります。これには荷物を移動するためのより多くの努力が必要です。
