Це колесо. На ньому є канавка. Цією канавкою проходить мотузка.
У цьому полягає суть блока.
Ми вважаємо його потужним інструментом для моряків та спортсменів, але фізика його роботи здається простою. Блок – це колесо з гнучким мотузком, шнуром, тросом, ланцюгом або ременем, одягнене на край. Цей простий пристрій змінив світ тисячі років тому, і перш ніж ми усвідомимо його важливість, він може здаватися незначним.
Більше, ніж просто колесо
Технічно саме колесо називається блоком, якщо воно має спеціальну канавку на обід, що запобігає зісковзування мотузки. Проте все збирання в цілому зазвичай також називають блоком.
У серйозній роботі він рідко вживається окремо. Блоки можна зустріти поодинці або у поєднанні один з одним для передачі енергії та руху. Згадайте ліфти у вашій будівлі чи флагшток у місцевій школі. І те, й інше спирається на блоки зміни напряму сили.
У промислових умовах вал блоку кріпиться до провідного валу. Потужність передається між цими валами через нескінченні ремені. Петлі без кінця, вони просто безперервно проходять по блоку. У цьому полягає суть ремінної передачі. Вона передає обертання з однієї точки в іншу без тертя.
Поліспаст
Коли потрібно підняти щось важке, ви використовуєте не один блок, а будуєте систему.
Один або кілька блоків, що незалежно обертаються, можна комбінувати для отримання механічної переваги. Саме так можна підняти автомобільний двигун голими руками. Вал, навколо якого обертається блок може бути закріплений на рамі або на рухомому блоці.
Коли ви поєднуєте блоки, мотузки або інші гнучкі матеріали, ви отримуєте те, що називається поліспастом. Це класичне технічне рішення збільшення сили. При натягу вниз вага зростає. Чим далі ви тягнете, тим менша відстань проходить вантаж, але тим більше використовується сила.
Стародавня мудрість
Це не нова розробка. Вона дуже стара.
Архімед, грецький математик ІІІ століття до зв. е., використовував складовий блок, щоб витягнути корабель на берег. Йдеться про великі кораблі. Він зробив це за допомогою системи з мотузки та коліс.
Блок вважається однією з п’яти простих машин поряд з важелем, клином, колесом та віссю, а також гвинтом. Це є основи механіки. Без них неможливо збудувати складні двигуни.
Чому це важливо сьогодні? Тому що кожного разу, коли ви відкриваєте вікно з противагою, використовуєте зіплайн або бачите, як кран піднімає сталеву конструкцію, ви спостерігаєте фізику Архімеда в дії. Принципи не змінились. Змінились матеріали. Змінився масштаб. Однак канавчасті колеса залишилися незмінними.
Це працює тому, що перерозподіляє силу. Воно не створює енергії. Воно просто робить неможливе здійсненним.
Наступного разу, коли ви побачите мотузку, що звисає з гака, придивіться уважніше. Усередині може бути шків. А за цим шківом стоять віки людської винахідливості.
