展品描述
展项主要由2组座椅、绳子、滑轮组等组成,参与时,观众分别坐上不同的座椅,尝试拉动绳子将自己进行提升,感受一下需要多大的力才能把自己拉起来。对比一下哪一个座椅更省力。
展示形式及目的
展项通过机械互动,利用两种滑轮组装置提升自己和座椅的所在高度,对比展示动滑轮和定滑轮的不同组合产生的省力效用有何不同, 激发参与者对滑轮组省力装置的深入了解。
展品内容
动滑轮
轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆(省力杠杆)。它不能改变力的方向,但最多能够省一半的力,但是不省功。
使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离是钩码升高的距离的2倍,即费距离。不能改变力的方向。随着物体的移动而移动。另外,在生活中不能忽略动滑轮本身的质量,所以在动滑轮上升的过程中做了额外功,降低机械效率。
定滑轮
使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,例如2N=2N,但是可以改变力的方向。
当牵拉重物时,可使用定滑轮将施力方向转变为容易出力的方向。使用定滑轮时,施力牵拉的距离等于物体上升的距离,不能省力也不费力。绳索两端的拉力相等,所以,输出力等与输入力,不计摩擦时,定滑轮的机械效率接近于1。
滑轮组
滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械,既可以改变用力方向也可以省力,因此我们往下拉绳时,身体会随着椅子一起上升;滑轮组的省力多少由绳子股数决定,重物和动滑轮的总重由n股绳子承担,提起重物所用的力就是总重的1/n,因此我们坐在不同的座椅上,感受到拉起自己的力气也不同。自行车和塔吊是滑轮组在日常生活中的典型应用。
展品操作流程
展品外形尺寸
| 长 | 宽 | 高 | |
| 整体尺寸 | 3 | 1 | 2.4 |
展品组成
1、主要材料清单:
| 主要零部件名称 | 主要材料 | 加工工艺 |
| 框架 | Q235A板+Q235A方管+碳钢网 | 激光下料,钣金折弯,防锈、烤漆 |
| 滑轮组 | 尼龙+不锈钢 | 车床、铣床 |
| 拉绳 | 尼龙绳 | / |
| 座椅 | 定制 | / |
环境要求
| 类别 | 要求 |
| 地面承重 | 400Kg/m2 |
| 用电功率 | 无 |
| 是否需要给排水 | □给水□排水□给排水 |
| 是否需要连接网络 | □是否 |
| 环境光需求 | 普通灯光 |
日常管理
全天开放,无需专人值守,但需看护。
维修维护
普通维护。
