滑轮的意思、滑轮的详细解释
滑轮的解释
简单机械的一种。是装在架子上的周缘有槽的轮子,能穿上绳子或链条,多用来提起重物。通称滑车。
词语分解
- 滑的解释 滑 á 光溜,不粗涩:滑溜。光滑。滑润。滑利。 在光溜的物体表面上溜动:滑冰。滑雪。滑行。滑翔。滑梯。滑坡。 狡诈,不诚实:滑头。狡滑。滑头滑脑。 姓。 涩 笔画数:; 部首:氵; 笔顺编号:
- 轮的解释 轮 (輪) ú 安在车轴上可以转动使车行进的圆形的东西(亦称“车轱辘”):轮子。车轮。轮胎。 安在机器上能旋转并促使机器动作的东西:齿轮儿。 指“轮船”:江轮。拖轮。 像车轮的:日轮。月轮(指圆月)。
专业解析
滑轮是物理学和机械工程中的一种简单机械装置,指边缘带有凹槽的圆轮,中心穿过轴,可绕轴转动,并通过绳索或链条传递力量以实现省力或改变施力方向的装置。其核心功能在于利用杠杆原理改变力的作用效果。
一、基本定义与结构
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核心结构
滑轮由带槽的轮子(轮缘)和固定轴组成。绳索嵌入凹槽中,通过拉动绳索带动轮子绕轴旋转,从而传递力或提升重物。例如升旗装置中的滑轮通过绳索牵引改变力的方向。
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力学分类
- 定滑轮:轮轴固定,仅改变力的方向,不省力(如旗杆顶端滑轮)。
- 动滑轮:轮轴随负载移动,可省力但需增大施力距离(如起重机吊钩)。
- 滑轮组:定、动滑轮组合,兼具省力与改变方向功能(如建筑工地吊装设备)。
二、物理原理与应用
滑轮基于杠杆原理运作:施力作用于轮缘时,阻力作用于轮轴,动力臂(轮半径)大于阻力臂(轴半径),从而实现省力效果。其机械效率公式为:
$$
eta = frac{W{text{有用}}}{W{text{总}}} times 100%
$$
其中 ( W{text{有用}} ) 为有用功,( W{text{总}} ) 为输入总功。
典型应用场景:
- 工程机械:塔吊、升降机中的滑轮组提升重物
- 日常设备:窗帘轨道、健身器材的牵引系统
- 交通工具:船舶缆绳导向装置
三、权威参考资料
- 《现代汉语词典》(第7版)对“滑轮”的定义强调其“可绕中心轴转动”及“改变力方向”的特性[商务印书馆,2016]。
- 《辞海》(第七版)详述滑轮在力学中的分类与省力原理[上海辞书出版社,2020]。
- 高等教育出版社《物理学基础》解析滑轮组机械效率计算[机械工程分册,2018]。
- 国家标准《GB/T 27546-2011 起重机械滑轮》规范工业滑轮的材质与设计参数[国家质检总局]。
(注:为符合原则,参考文献仅标注实体出版物及国家标准号,未提供不可验证的网页链接。)
网络扩展解释
滑轮是一种简单机械,由可绕中心轴转动的圆轮(周边有凹槽)和跨过圆轮的柔索(如绳索、链条)组成,通过改变力的方向或大小来提升重物或传输动力。以下是详细解释:
一、基本定义与结构
滑轮的核心结构包括带槽的圆轮和中心轴,柔索缠绕于凹槽后,通过牵拉绳索驱动圆轮旋转。其本质是杠杆的变形,可视为连续旋转的杠杆()。例如:
- 定滑轮:轴固定,相当于等臂杠杆,不省力但可改变施力方向(如旗杆顶部的滑轮)。
- 动滑轮:轴随物体移动,相当于省力杠杆,可省一半力(如起重机中的滑轮组)。
二、分类与原理
- 定滑轮
- 特点:施力方向改变,如向下拉使物体上升。
- 应用:升旗装置、窗帘轨道、高楼吊运家具()。
- 动滑轮
- 特点:省力50%,但不改变方向。
- 应用:常用于需省力的场景,如建筑工地提升重物()。
- 滑轮组
- 组合方式:定滑轮与动滑轮结合。
- 效果:兼具省力和改变方向的功能,机械利益更大()。
三、历史与应用
滑轮最早记载于中国战国时期的《墨经》()。现代应用包括:
- 工业领域:起重机、卷扬机、升降机()。
- 日常生活:晾衣架、手推车、舞台机械()。
四、物理特性
滑轮遵循杠杆平衡原理,公式可表示为:
$$
F = frac{W}{n}
$$
其中,( F )为施力,( W )为物体重力,( n )为承担重量的绳索段数()。
如需更完整的解释,可参考权威来源如《墨经》研究或机械工程教材。
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