یادمه سالها قبل،خیلی خیلی دور رفتی،زیاد دور
نه!همین ده پانزده سال پیش،هنوز ماشین های مکانیکی برای بالا بردن مصالح
ساختمانی و موتور ماشین ها،استفاده نمی شدند.
واسه
همین کارگرها مجبور بودند با استفاده از یک قرقره ثابت و کشیدن یک طناب
اجسام را بالا ببرند.کارگرهای ساختمانی همیشه از قرقره های ثابت استفاده می
کرد، چون حداکثر یک جسم مثلا 50 کیلوگرمی (یک بسته سیمان،چند تا آجر و یا
یک بسته گچ) را بالا می بردند اما در مکانیکی ها این موضوع بسیار فرق می
کرد.
هنوز
هم مکانیکی ها از ترکیب قرقره های ثابت و متحرک برای بالا بردن موتور یک
اتومبیل استفاده می کنند،اما علت این امر چیست؟چرا در جاهایی که می خواهیم
لوازم سنگین را جابجا کنیم،از ترکیب قرقره های ثابت و متحرک استفاده می
کنیم؟
در
حقیقت با ترکیب این قرقره ها در صدد افزایش مزیت مکانیکی دستگاه مورد نظر
هستیم.همان طور که می دانیم برای آنکه توسط یک قرقره ثابت یک جسم 10
کیلوگرمی (100 نیوتنی) را جابجا کنیم لازم است 100 نیوتن نیرو به طرف دیگر
وارد کنیم.در حقیقت با هر دست بدی با همان دست پس می گیری چون این قرقره ها
تنها انتقال نیرو را انجام می دهند.همه چیز یکسان است.
به نظر شما،اگر یک طرف قرقره 5 متر کشیده شود،جسم چند متر بالا می رود؟
حال
اگر بخواهیم یک موتور اتومبیل را که 200 کیلوگرم وزن دارد جابجا کنیم،چه
کنیم؟برای بالا بردن یک فرغون پر از خاک چقدر باید نیرو وارد کنیم،میبینید
آدم نابود میشه! اینجاست که لازم است از قرقره های متحرک کمک بگیریم.خوبی
این وسایل آن است که دو برابر آنچه می دهی می گیری!
در
این نوع وسایل آنچه مهم است مزیت مکانیکی دستگاه می باشد.برای یافتن مزیت
مکانیکی یک دستگاه که از ترکیب چند قرقره ساخته شده است کافی است به روش
های زیر عمل کنیم.(در شکلهای زیر R وزنه و E نیرویی است که از طرف ما وارد
می شود).
توجه : همواره می توان رابطه زیر را برای دستگاه هایی که نیرو را انتقال می دهند و یا باعث افزایش و یا کاهش نیرو می شوند،نوشت:
نیروی مقاوم=نیروی محرک*مزیت مکانیکی
الف : قرقره مرکب نوع اول : اگر در بستن قرقره مرکب از یک طناب
استفاده شود و سر طناب متصل به قرقره ثابت باشد ، مزیت مکانیکی از طریق
فرمول زیر محاسبه می شود:
A=2×n
n در این فرمول تعداد قرقره های متحرک است.
مثلا
در قرقره مرکب زیر ،طناب متصل به قرقره ثابت است و تعداد قرقره های متحرک ،
2 می باشد ؛از این رو مزیت مکانیکی 4 است پس یک بار 400 نیوتنی را می توان
با 100 نیوتن جابجا کرد.

ب : قرقره مرکب نوع دوم : اگر در بستن قرقره مرکب از یک طناب
استفاده شود و سر طناب متصل به قرقره متحرک باشد ، مزیت مکانیکی از طریق
فرمول زیر محاسبه می شود:
A=2×n+1
n در این فرمول تعداد قرقره های متحرک است.
مثلا
در قرقره مرکب زیر ،طناب متصل به قرقره ثابت است و تعداد قرقره های متحرک ،
2 می باشد ؛از این رو مزیت مکانیکی 5 است پس یک بار 400 نیوتنی را می توان
با 80 نیوتن جابجا کرد.

ج : قرقره مرکب نوع سوم : اگر در بستن قرقره مرکب از چند طناب
استفاده شود و طناب ها بسته شده باشند و قرقره ها روی آن ها حرکت کنند ،
مزیت مکانیکی از طریق فرمول زیر محاسبه می شود:
A=2n
که در این رابطه n تعداد کل قرقره ها است.
مثلا
در قرقره مرکب زیر ، سه طناب بسته شده اند و 3 قرقره بر روی آن ها حرکت می
کنند. پس مزیت مکانیکی آن 8 است از این رو یک بار 400 نیوتنی را میتوان با
50 نیوتن جابجا کرد.

د : قرقره مرکب نوع چهارم : اگر در بستن قرقره مرکب از چند طناب
استفاده شود و قرقره ها یا یکی از قرقره ها بسته شده باشند است (بقیه ی
قرقره ها به هم بسته شده اند) و طناب ها بر روی آن ها قرار گرفته شده باشند
، مزیت مکانیکی از طریق فرمول زیر محاسبه می شود:
A=2n-1
n در این فرمول تعداد کل قرقره ها است.
مثال :
در قرقره زیر ، یکی از قرقره ها بسته شده است (بقیه ی
قرقره ها به هم بسته شده اند) و سه طناب بر روی آن ها قرار گرفته اند . در
ضمن تعداد قرقره ها 3 می باشد.پس مزیت مکانیکی 7 می باشد،از این رو یک وزنه
400 نیوتنی را می توان با نیرویی برابر با 58 نیوتن جابجا کرد.

باید
توجه داشت استفاده از هر یک از این قرقره به نوبه خود می تواند راهگشای
کارها باشد،راستی اشکال استفاده از قرقره های مرکب چیست؟چرا همیشه از این
قرقره ها استفاده نمی کنیم؟
حالا
که با قرقره ها آشنا شدید تا به حال اندیشه اید که چرا در وسایل مکانیکی
از چرخ دنده استفاده می کنند؟راستی چرخ دنده های کوچک و بزرگ به چه کار می
آیند؟