滑轮组的工作原理

	滑轮组的工作原理

如果您曾经观察过起重机的末端，或者使用过机动起重机和紧线夹，又或者见过帆船上的索具，那么就会知道这些装置的滑轮组所发挥的作用。滑轮组是由绳子和滑轮组成的装置，让您能以距离来换取力量。在本篇博闻网文章中，我们将了解一下滑轮组的原理，同时讨论一下其他几种能使力量倍增的设备。

了解滑轮组

设想一下将100千克的重物悬挂在绳子上，如下图所示：

在上图中，如果想把重物抬升起来，您需要在绳子上施加100千克向上的力。如果绳子有30米长，而您希望将重物提升30米，那么需要将绳子拉动30米。这个道理很浅显易懂。

现在再设想在装置中添加了一个滑轮，如下图所示：

有什么变化吗？回答是否定的。唯一的变化只是抬升重物时施加的力的方向。您还是得用100千克的力来保持重物的悬空状态，并且仍然需要将绳子拉动30米，才能将重物抬升30米。

下图显示了添加第二个滑轮后的结构：

这样的结构带来了实质性的重大改变。可以看到，重物现在被两个而不是一个滑轮悬挂着。这意味着重量被均匀地分配到两个滑轮上，所以每个滑轮只负担一半的重量，也就是50千克。也就是说，如果想将重物抬升起来，您只需要施加50千克的力（天花板会在绳子的另一端施加另外50千克的力）。如果想将重物抬升30米，那么就必须将绳子拉动两倍的距离，即60米。这显示了一种力与距离的交换。力被减半，而拉动绳子的距离则变为原来的两倍。

下图显示了添加第三和第四个滑轮后的结构：

­在本图中，连接重物的滑轮实际上是由同一轴上的两个独立的滑轮组成，如右图所示。这种结构再一次将力减半，并将距离加倍。要抬升重物，您只需要用25千克的力，但是要将重物抬升30米，您必须将绳子拉动120米。

您想让滑轮组中包含多少个滑轮都可以，不过超过了某个特定数量，滑轮轴产生的摩擦将成为一个非常明显的阻力来源。