自己拉自己科技馆展品科学原理描述

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自己拉自己,也叫滑轮组,是所有科技馆都配备的展品,但是经常遇到一些游客特别是小朋友不去仔细看说明牌也不去仔细对比几组滑轮组的不同,这样就失去了这件展品的科学普及意义,所以今天上海惯量的小编就来给大家详细讲一下这个展品。

展项主要由滑轮组、座椅、支架、地台、绳子、安全带、液压缓冲设置组成地台上设置了两组或者三组座椅,每组座椅上方分别有一套滑轮组,绳子将座椅和滑轮组连接在一起,每套滑轮组上的绳子股数各不相同。观众坐在其中一个座椅上,系好安全带后利用前方的绳子将自己向上提升,此时重物和动滑轮的总重量由几股通过动滑轮组的绳索共同来承担,可以不费很大的力气就将自己拉起,到顶部后松开绳子落回地面,从而可以了解到滑轮组的工作原理及其妙用。作为科技馆展品制作的厂家,上海惯量的小编还提醒观众还可换其他座椅进行体验,比较拉起自己所用力的大小。

科学原理:动滑轮与定滑轮

由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械叫作滑轮。滑轮主要的功能是牵拉负载、改变施力方向、传输功率等等。按滑轮中心轴的位置是否移动,可将滑轮分为“定滑轮”、“动滑轮”。定滑轮在使用时,中心轴的位置固定不动。动滑轮在使用时,中心轴的位置会随被拉物体一起运动。两种滑轮各有各的优势和劣势。

定滑轮不能省力,而且在绳重及绳与轮之间的摩擦不计的情况下,细绳的受力方向无论向何处,吊起重物所用的力都相等,因为动力臂和阻力臂都相等且等于滑轮的半径。动滑轮实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,可以省1/2力多费1倍距离,而且仅限于竖直向上用力时,用力倾斜的角度越大,用的力越多。将定滑轮和动滑轮组装在一起可构成滑轮组,可以达到既省力又改变力作用方向的目的。滑轮组的机械利益较大,可以牵拉较重的负载。

此展项就是体现了滑轮组动定滑轮组的组合。滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组合而成,可以达到既省力又改变力的作用方向。使用中,省多少力和绳子的绕法,决定于滑轮组的使用效果。动滑轮被几根绳子承担,力就是物体和动滑轮总重的几分之一。使用动滑轮虽然省了力但费了距离,拉绳移动的距离大于配重块移动的距离,所以展品中含有动滑轮的滑轮组使用的力最小但拉绳的长度最长。

操作说明/体验方法:

①坐上座椅,扣好安全带;

②用力拉动牵引绳,将自己拉离地面;

③到达顶部后,松开牵引绳,座椅落回地面;

④座椅停稳后解开安全带,起身离开座椅;

展示方式:机械互动

主要材料:槽钢、不锈钢、聚甲醛



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