Quali sono le differenze tra una puleggia, una ruota e un asse?

Le macchine semplici sono oggetti di base o combinazioni di oggetti che sono in grado di trasferire una forza da un luogo a un altro, cambiare la direzione di una forza, o causare un cambiamento nella grandezza o nella velocità di una forza. Ruote, assi e pulegge sono macchine semplici che hanno un aspetto simile ma svolgono funzioni molto diverse.

Wheel Review In termini più semplici, una ruota è un oggetto circolare in grado di ruotare attorno ad un asse che passa attraverso il suo centro. Tipicamente, un asse chiamato asse è fissato alla ruota nel punto in cui tale asse incontra la ruota, e la ruota può ruotare liberamente attorno all'asse mentre l'asse rimane fermo, o l'asse può girare insieme alla ruota. Se la ruota è in grado di girare liberamente sull'asse, non è considerata parte di una macchina semplice ruota-e-asse perché la forza non può essere trasferita avanti e indietro tra la ruota e l'asse.

Ruota e Asse

Se l'asse è fissato rigidamente alla ruota in modo che giri quando la ruota gira, la combinazione diventa una semplice macchina che trasforma una forza di rotazione applicata a una delle due parti della macchina. Se una forza viene applicata alla ruota, tale forza aumenta mentre la velocità di rotazione diminuisce. Se invece la forza viene applicata sull'asse, la forza diminuisce ma aumenta la velocità di rotazione.

Puleggia

Una puleggia è una ruota tenuta in una cornice ma lasciata girare liberamente. L'esterno della puleggia è scanalato e una fune avvolta attorno alla puleggia fa ruotare la puleggia quando viene tirata la fune. Una puleggia fissa può cambiare la direzione di una forza applicata ad essa, e una puleggia sospesa in modo che possa muoversi con un carico collegato ad essa può fornire un vantaggio meccanico nello spostamento di quel carico. I sistemi composti da più pulegge vengono spesso usati per cambiare sia la direzione delle forze che fornire un vantaggio meccanico.

Differenze

Le macchine con ruote e assali a volte sono confuse con le pulegge. Tale è il caso dei motori di automobili, in cui le ruote azionate da cinghie sono spesso indicate come pulegge. Queste ruote infatti sono rigidamente attaccate agli assi e utilizzate per trasferire energia o modificare la velocità e la forza rotazionale. Queste qualità li rendono macchine a ruote e assali e non sistemi di pulegge.