Ròng rọc, được biết đến rộng rãi là một trong những “cỗ máy đơn giản”, là một trong những cỗ máy đầu tiên được con người sử dụng. Ròng rọc gồm một bánh xe gắn với trục, xung quanh bánh xe có gắn một sợi dây để nâng và di chuyển vật nặng. Ròng rọc cho phép bạn thay đổi cách hoạt động của mọi thứ, chẳng hạn như kéo dây để nâng hộp. Có một số loại ròng rọc: cố định, di chuyển hoặc kép.
Bươc chân
Phương pháp 1 trong 3: Giữ các ròng rọc đơn giản
Bước 1. Chuẩn bị các thiết bị cần thiết
Ròng rọc là một cơ chế đơn giản và có thể là một cách tuyệt vời để dạy trẻ những khái niệm nhất định, chẳng hạn như sức mạnh, trọng lực và hiệu quả. Nếu bạn muốn làm một ròng rọc đơn giản, hãy chuẩn bị các thiết bị được đề cập dưới đây. Bạn có thể thay thế các mục không tồn tại bằng các mục khác. Việc này sẽ được thảo luận sau.
- Móc áo dây
- Sợi, dây thừng hoặc cáp (ít nhất 3 m)
- Một suốt chỉ bằng gỗ, giống như loại được sử dụng để cuộn sợi (có một lỗ ở giữa)
- Chi phí kiểm tra (ví dụ: một chai sữa đã đầy một nửa, một cuốn sách, một đoạn ống, v.v.)
Bước 2. Cắt dây ở dưới cùng của móc áo, ngay chính giữa
Kéo căng nó để bạn có thể chèn một suốt chỉ bằng gỗ, nó sẽ hoạt động như một ròng rọc, vào giữa dây. Móc ở đầu của giá treo có thể được giữ hoặc treo từ trần nhà để cho phép ròng rọc tự đứng. Nếu bạn không có móc treo, bạn có thể sử dụng:
- Xiên, đinh hoặc que dài mà bạn có thể giữ ở mỗi đầu.
- Dây được luồn qua suốt chỉ, sau đó buộc ở trên cùng.
Bước 3. Luồn đầu dây đã lộ ra ngoài qua suốt chỉ
Cẩn thận kéo căng phần dây đã cắt và luồn suốt chỉ trên một chiếc mắc áo. Nếu bạn không uốn cong dây quá nhiều, sẽ dễ dàng đưa suốt chỉ vào trong khi vẫn giữ dây ở vị trí. Nếu bạn không thể tìm thấy một suốt chỉ bằng gỗ, hãy thử các mục sau:
- Bạn có thể mua bánh xe ròng rọc làm sẵn ở hầu hết các cửa hàng phần cứng với giá khoảng 50 đô la.
- Bánh xe ròng rọc có thể được tìm thấy trong các bộ đồ chơi, chẳng hạn như các khối xây dựng Lego.
- Một cuộn ruy băng giống như loại dùng để gói quà.
- Một cuộn giấy vệ sinh hoặc một cuộn giấy ăn (trong trường hợp khẩn cấp).
Bước 4. Đóng dây treo để cố định suốt chỉ
Bạn có thể phải uốn dây quanh suốt chỉ, chỉ cần uốn nhẹ để giữ suốt chỉ nếu suốt chỉ quá nặng so với dây. Bạn có thể làm điều này bằng cách đẩy hai đầu của móc áo lại gần nhau cho đến khi chúng chỉ còn một nửa chiều dài ban đầu. Sau đó uốn cong cả hai đầu để suốt chỉ không đi qua nó.
Bước 5. Vòng dây qua ròng rọc
Bước này rất đơn giản. Bạn chỉ cần quàng dây qua ròng rọc. Khi bạn kéo một đầu của sợi dây, đầu kia sẽ ngắn lại khi nó di chuyển lên trên.
Nếu bạn muốn thử nghiệm nhiều với ròng rọc, bạn có thể gắn một móc kim loại nhỏ vào một đầu của sợi dây, cho phép bạn treo và thử các tải trọng khác nhau một cách dễ dàng
Bước 6. Treo hệ thống ròng rọc và đảm bảo bánh xe ròng rọc có thể quay trơn tru
Treo móc treo áo khoác lên trên để suốt chỉ và dây treo xuống và xoay dễ dàng. Bạn cũng có thể nhờ một người bạn giữ móc treo đồ. Nếu bạn đang dùng que hoặc khăn quấn quanh suốt chỉ, bạn có thể đặt hai chiếc ghế gần nhau và cân bằng các chốt trên hai lưng.
Bước 7. Buộc một quả nặng vào một đầu của sợi dây
Ròng rọc tạo điều kiện thuận lợi cho công việc bằng cách phân phối tải trọng và lực dọc theo các mặt “khác nhau” của sợi dây do ròng rọc tạo ra. Các ròng rọc cũng cho phép bạn nâng vật dễ dàng hơn, chỉ cần kéo dây xuống và sử dụng trọng lực để trợ giúp. Cảm nhận trọng lượng của vật mà bạn đang thử nghiệm (bình sữa chứa đầy một nửa, cuốn sách dày, v.v.) trước khi cố gắng nâng nó lên bằng ròng rọc để bạn có thể so sánh.
Nếu trường học của bạn có đồng hồ đo lực, hãy sử dụng nó để kiểm tra và ghi lại trọng lượng trước khi sử dụng ròng rọc
Bước 8. Kéo một đầu dây để nâng tạ lên dễ dàng
Ngay cả những ròng rọc chật hẹp (bánh xe không quay trơn tru, dây thừng bị kẹt, v.v.) sẽ cho phép bạn nâng sách dễ dàng hơn. Lý do là gì? Điều này là do khi bạn kéo dây xuống, bạn chuyển động theo trọng lực, làm cho chuyển động hiệu quả hơn. Ngay cả bộ ròng rọc phức tạp nhất, được gọi là “khối và dây” (một hệ thống gồm hai hoặc nhiều ròng rọc với một sợi dây hoặc cáp luồn giữa chúng) cho phép một người nâng ô tô một mình, mặc dù bạn sẽ cần sự trợ giúp của nhiều ròng rọc. được sử dụng cùng nhau. Cân tải trọng với sự hỗ trợ của đồng hồ đo lực để xem cách ròng rọc giúp bạn nâng vật dễ dàng hơn.
Bước 9. Tự hỏi bản thân một vài câu hỏi trong khi đặt ròng rọc để kiểm tra thí nghiệm của bạn
Điều gì xảy ra nếu sợi dây dài hơn? Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn sử dụng một ròng rọc lớn hơn hoặc nhỏ hơn? Ròng rọc dạy rất nhiều về lực, trọng lực và máy móc. Bạn có thể học được gì? Tập trung vào việc tìm cách cải thiện hiệu quả của ròng rọc để kiểm tra cách thức hoạt động của từng bộ phận của ròng rọc.
- Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn thêm hai hoặc nhiều ròng rọc vào hệ thống và luồn một sợi dây qua chúng? Bạn nâng tạ dễ hơn hay khó hơn? Câu trả lời là dễ dàng hơn.
- Có phải quả nặng được nâng một lượng bằng khi bạn đang kéo sợi dây không? Câu trả lời là có; Độ dài của sợi dây không đổi nên độ dài hai bên của ròng rọc sẽ luôn tăng cùng một số.
Phương pháp 2/3: Làm một ròng rọc cố định
Bước 1. Chọn một vị trí lắp đặt đủ chắc chắn để nâng đỡ trọng lượng trên trần nhà
Bạn cần vặn các ròng rọc vào dầm hoặc xà nhà, không phải vào tấm thạch cao. Ròng rọc được thiết kế để giúp bạn cầm vật nặng dễ dàng hơn, nhưng toàn bộ trọng lượng phải được hỗ trợ bởi các vít gắn trên trần nhà. Nếu bạn không biết cách tìm đúng vị trí để lắp đặt ròng rọc, có thể bạn có thể thuê một người chuyên nghiệp để lắp đặt ròng rọc.
Bước 2. Mua một hệ thống ròng rọc cố định đơn giản
Tất nhiên bạn có thể tự chế tạo bánh xe ròng rọc, mua trục và lắp khung cho phù hợp với kích thước của bánh xe và trục xe. Tuy nhiên, các bánh xe và khung lắp sẵn có giá dưới 150.000 IDR, không đáng để bạn tự làm. Hệ thống ròng rọc sẵn sàng sử dụng có tất cả các thành phần được đo và kiểm tra để đảm bảo chúng hoạt động bình thường.
Bước 3. Lắp trục qua tâm bánh xe
Nếu bánh xe ròng rọc không được trang bị trục có thể dễ dàng lắp đặt tại điểm lắp, bạn sẽ phải lắp trục bằng tay. Bạn có thể chỉ cần luồn nó qua bánh xe, thoa một lượng nhỏ dầu đa dụng (ví dụ như WD40) lên khắp bánh xe để làm lỏng nó.
Bước 4. Gắn trục vào trần nhà với sự trợ giúp của các vít đi kèm
Gắn chặt trục vào tường hoặc trần bằng các dụng cụ thích hợp. Thông thường, bạn sẽ cần sử dụng búa và đinh để gắn trục vào vị trí lắp đặt, hoặc sử dụng máy khoan và vít dài cho các hệ thống xử lý nhiều trọng lượng hơn. Một lần nữa, nếu bạn không cảm thấy thoải mái khi tự mình thực hiện, hãy liên hệ với chuyên gia hoặc bạn bè có kinh nghiệm trong vấn đề này.
Thường thì một "khối" hoặc ròng rọc cố định sẽ có một cái móc. Trong trường hợp này, bạn chỉ cần gắn vòng vít lên trần nhà và gắn móc hệ thống ròng rọc vào vòng
Bước 5. Đảm bảo rằng bánh xe có thể quay tự do
Bánh xe phải có thể quay mà không gặp chướng ngại vật. Vặn chặt tất cả các vít một cách cẩn thận để không có bộ phận nào bị lung lay và bôi một lượng nhỏ chất bôi trơn lên các bộ phận chuyển động trong trường hợp bị kẹt.
Bước 6. Đưa dây qua ròng rọc
Bạn phải luồn dây dọc theo “đường ray” hoặc giữa các rãnh ở đầu bánh xe. Đảm bảo rằng dây đeo được gắn vào nửa trên.
Bước 7. Treo một quả nặng từ một đầu của sợi dây hoặc gắn một cái móc để làm ròng rọc có thể sử dụng nhiều lần
Lấy phần cuối của sợi dây sẽ không kéo và buộc một quả nặng. Bạn có thể buộc đồ vật trực tiếp bằng dây hoặc làm móc đơn giản.
Bước 8. Kiểm tra ròng rọc
Kéo đầu kia của sợi dây và để ròng rọc đổi chiều tác dụng lực. Nếu ròng rọc hoạt động tốt, bạn sẽ có thể nâng vật lên trục.
Phương pháp 3/3: Tạo ròng rọc đôi (Di chuyển)
Bước 1. Thiết kế hệ thống ròng rọc trước
Hệ thống ròng rọc là một cách tuyệt vời để nâng vật nặng với lực càng ít càng tốt, nhưng nó phải được lắp đặt đúng cách để hoạt động. Tìm sơ đồ phù hợp trực tuyến vì bạn có thể tìm thấy mọi loại ròng rọc có thể tưởng tượng ở đó. Bạn phải biết sự khác biệt giữa mỗi hệ thống ròng rọc để hiểu sơ đồ:
-
Ròng rọc cố định:
Bánh xe của cơ cấu quay, nhưng phần còn lại không chuyển động. Sợi dây chỉ đi qua đầu bánh xe. Bạn kéo một đầu xuống và đầu kia lên. Có một trục ở giữa bánh xe.
-
Ròng rọc di chuyển:
Ròng rọc có móc ở giữa, không có trục. Vì vậy, loại ròng rọc này hầu như luôn được sử dụng chung với các loại ròng rọc khác. Khi bạn kéo dây, diện tích xung quanh ròng rọc ngắn lại, cho phép bạn nâng và giảm trọng lượng và chiều dài của dây. Tải trọng phải nâng thường được gắn vào móc.
-
Ròng rọc đôi:
Hãy lấy một ví dụ và tưởng tượng một màn hình PowerPoint bị treo. Bạn kéo dây ở một bên nhưng cùng lúc cả hai bên lên vì hai bên dây cùng được gắn vào nhau. Sợi dây đi qua phía bên trái, sau đó sang bên phải, sau đó quay trở lại ròng rọc đôi ở bên trái, nơi bạn đã kéo sợi dây.
-
Hệ thống chặn và xử lý:
Loại cơ chế này đề cập đến một loạt các ròng rọc và dây thừng mà bạn sử dụng, và trong hệ thống này, sợi dây đi qua cùng một ròng rọc 2-4 lần. Nói chung, các cơ chế như vậy được cung cấp các hướng dẫn lắp ráp cụ thể.
Bước 2. Đảm bảo rằng bạn có một nền tảng an toàn để đặt các ròng rọc
Toàn bộ cơ cấu phải được gắn trên một trụ đỡ hoặc giàn. Nếu bạn không có loại phương tiện này để gắn các ròng rọc một cách an toàn, bạn có thể xây dựng một nền tảng. Gắn hai hệ thống ròng rọc trên bảng 2x4. Cấu trúc này được gọi là hệ thống "khối thẳng đứng" vì nó có một vị trí cố định để tạo thành một ròng rọc cố định. Sau đó, gắn chặt các tấm ván vào trần nhà hoặc mái nhà. Cài đặt nó cao hơn bảng 2x4 tiêu chuẩn khoảng 30 cm.
Tấm ván 2x4 phải đủ cao, cao hơn một chút so với vị trí bạn muốn nâng vật bằng ròng rọc đôi
Bước 3. Gắn ròng rọc trên bảng hoặc trần nhà theo hướng dẫn trong sơ đồ
Đối với ví dụ này, bạn có thể sử dụng hệ thống hình chữ M kép phổ biến nhất. Để làm điều này, hãy lắp các ròng rọc thành một đường thẳng, với hai ròng rọc cố định ở bên ngoài và ròng rọc chuyển động ở giữa. Tuy nhiên, ròng rọc chuyển động không được cố định vào trần nhà mà được giữ cố định bằng một sợi dây. Bây giờ, hãy căn chỉnh hai ròng rọc cố định và vặn chúng vào.
- Đảm bảo rằng bạn sử dụng đúng mức, thanh kéo thẳng và các phép đo để đảm bảo hai ròng rọc cân bằng.
- Giữa mỗi ròng rọc cố định và ròng rọc tâm phải có khoảng cách bằng nhau.
Bước 4. Quấn dây qua mặt đáy của ròng rọc chuyển động
Bắt đầu cuộn dây xung quanh ròng rọc thứ ba, không được gắn vào bảng. Hệ thống này được biết đến như một khối chuyển động. Sợi dây chạy qua phần dưới của bánh xe, và hầu hết các ròng rọc chuyển động đều có các mấu kim loại nhỏ giúp dây không bị trượt.
Bước 5. Luồn dây vào hai ròng rọc còn lại
Quấn mỗi bên của sợi dây qua hai ròng rọc còn lại. Lúc này, ròng rọc chuyển động sẽ treo từ đầu của hai ròng rọc cố định. Sợi dây sẽ ở đầu mỗi ròng rọc cố định và ở dưới cùng của ròng rọc chuyển động.
Sợi dây sẽ tạo thành một chữ "M". Sợi dây sẽ đi xuống từ mỗi đầu của ròng rọc nằm ở mép và xuyên qua mặt dưới của ròng rọc chuyển động nằm ở giữa
Bước 6. Treo vật muốn nâng lên ròng rọc động
Treo vật bạn muốn nâng từ dưới cùng của ròng rọc di động, gắn nó vào móc. Bạn có thể phải dùng một chiếc ghế dài hoặc giữ chặt sợi dây để giữ nó không bị giật xuống nếu nó không đủ dài.
