基本介紹
- 中文名：動滑輪
- 外文名：movable pulley
- 定義：軸隨物體一起運動的滑輪
- 性質：動力臂為阻力臂二倍的省力槓桿
- 特點：省力，不能改變動力方向，費距離
- 學科：機械原理
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定義
使用時，軸隨物體一起移動的滑輪叫做動滑輪。動滑輪可以看做是一個省力槓桿，O為槓桿的支點，滑輪的軸是阻力的作用點。被提升的物體對軸的作用力是阻力，繩對輪的作用力是動力。提升重物時，如果兩邊繩子平行，動力臂為阻力臂的兩倍；動滑輪平衡時，動力為阻力的一半。因此若不計動滑輪自身所受的重力，使用動滑輪可以省一半力，但這時卻不能改變用力的方向，向上拉繩才能將重物提起。
定義1 ：軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪稱為動滑輪。
定義2：若將重物直接掛在滑輪上，在提升重物時滑輪也一起上升，這樣的滑輪叫動滑輪。
定義3：如果人站在所拉物體上拉動繩子時，相對地面運動的滑輪反而相當於定滑輪，固定不動的為動滑輪，因此動滑輪的定義為相對於施力的人來說如果滑輪運動則為動滑輪，否則為定滑輪。
特點
使用動滑輪能省一半力，費距離。這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力，但是動力移動的距離是鉤碼升高的距離的2倍，即費距離。不能改變力的方向。隨著物體的移動而移動。另外，在生活中不能忽略動滑輪本身的質量，所以在動滑輪上升的過程中做了額外功，降低機械效率。
①定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）
②實質：動力臂為阻力臂2倍的省力槓桿。
③特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。
④理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）。
歷史由來
關於滑輪的繪品最早出現於一幅公元前八世紀的亞述浮雕。這浮雕展示的是一種非常簡單的滑輪，只能改變施力方向，主要目的是為了方便施力，並不會給出任何機械利益。在中國，滑輪裝置的繪製最早出現於漢代的畫像磚、陶井模。在《墨經》里也有記載關於滑輪的論述。
古希臘人將滑輪歸類為簡單機械。早在西元前400年，古希臘人就已經知道如何使用複式滑輪了。大約在西元前330年，亞里士多德在著作《機械問題》（《Mechanical Problems》）里的第十八個問題，專門研討“複式滑輪”系統。阿基米德貢獻出很多關於簡單機械的知識，詳細地解釋滑輪的運動學理論。據說阿基米德曾經獨自使用複式滑輪拉動一艘裝滿了貨物與乘客的大海船。西元一世紀，亞歷山卓的希羅分析並且寫出關於複式滑輪的理論，證明了負載與施力的比例等於承擔負載的繩索段的數目，即“滑輪原理”。
1608年，在著作《數學紀要》（《Mathematical Collection》）里，荷蘭物理學者西蒙·斯芬表明，滑輪系統的施力與負載之間移動路徑的長度比率，等於施力與負載之間的反比率。這是雛型的虛功原理。
性質及計算
性質
一個動力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的省力槓桿。當兩力平行時，可以省1/2力但要多費1倍距離，且不能改變力的方向。
計算
一、F=G/2(理想化，不計滑輪的重量且只有一個動滑輪）
二、F=(G+G動滑輪）/2（考慮了動滑輪的重量且只有一個動滑輪）
三、F=(G+G動滑輪）/n （n代表接在動滑輪上的繩子的段數，這是一個滑輪組）
使用方法
物體掛在動滑輪一側繩子上，拉動滑輪的輪軸，如圖：
圖2 特殊使用方法
圖2 特殊使用方法動滑輪特殊使用時，不省力，所用的力是重物重力的2倍，繩子移動距離是重物移動距離的二分之一。相當於正常動滑輪的相反效果。
