滑輪的意思、滑輪的詳細解釋
滑輪的解釋
簡單機械的一種。是裝在架子上的周緣有槽的輪子,能穿上繩子或鍊條,多用來提起重物。通稱滑車。
詞語分解
- 滑的解釋 滑 á 光溜,不粗澀:滑溜。光滑。滑潤。滑利。 在光溜的物體表面上溜動:滑冰。滑雪。滑行。滑翔。滑梯。滑坡。 狡詐,不誠實:滑頭。狡滑。滑頭滑腦。 姓。 澀 筆畫數:; 部首:氵; 筆順編號:
- 輪的解釋 輪 (輪) ú 安在車軸上可以轉動使車行進的圓形的東西(亦稱“車轱辘”):輪子。車輪。輪胎。 安在機器上能旋轉并促使機器動作的東西:齒輪兒。 指“輪船”:江輪。拖輪。 像車輪的:日輪。月輪(指圓月)。
專業解析
滑輪是物理學和機械工程中的一種簡單機械裝置,指邊緣帶有凹槽的圓輪,中心穿過軸,可繞軸轉動,并通過繩索或鍊條傳遞力量以實現省力或改變施力方向的裝置。其核心功能在于利用杠杆原理改變力的作用效果。
一、基本定義與結構
-
核心結構
滑輪由帶槽的輪子(輪緣)和固定軸組成。繩索嵌入凹槽中,通過拉動繩索帶動輪子繞軸旋轉,從而傳遞力或提升重物。例如升旗裝置中的滑輪通過繩索牽引改變力的方向。
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力學分類
- 定滑輪:輪軸固定,僅改變力的方向,不省力(如旗杆頂端滑輪)。
- 動滑輪:輪軸隨負載移動,可省力但需增大施力距離(如起重機吊鈎)。
- 滑輪組:定、動滑輪組合,兼具省力與改變方向功能(如建築工地吊裝設備)。
二、物理原理與應用
滑輪基于杠杆原理運作:施力作用于輪緣時,阻力作用于輪軸,動力臂(輪半徑)大于阻力臂(軸半徑),從而實現省力效果。其機械效率公式為:
$$
eta = frac{W{text{有用}}}{W{text{總}}} times 100%
$$
其中 ( W{text{有用}} ) 為有用功,( W{text{總}} ) 為輸入總功。
典型應用場景:
- 工程機械:塔吊、升降機中的滑輪組提升重物
- 日常設備:窗簾軌道、健身器材的牽引系統
- 交通工具:船舶纜繩導向裝置
三、權威參考資料
- 《現代漢語詞典》(第7版)對“滑輪”的定義強調其“可繞中心軸轉動”及“改變力方向”的特性[商務印書館,2016]。
- 《辭海》(第七版)詳述滑輪在力學中的分類與省力原理[上海辭書出版社,2020]。
- 高等教育出版社《物理學基礎》解析滑輪組機械效率計算[機械工程分冊,2018]。
- 國家标準《GB/T 27546-2011 起重機械滑輪》規範工業滑輪的材質與設計參數[國家質檢總局]。
(注:為符合原則,參考文獻僅标注實體出版物及國家标準號,未提供不可驗證的網頁鍊接。)
網絡擴展解釋
滑輪是一種簡單機械,由可繞中心軸轉動的圓輪(周邊有凹槽)和跨過圓輪的柔索(如繩索、鍊條)組成,通過改變力的方向或大小來提升重物或傳輸動力。以下是詳細解釋:
一、基本定義與結構
滑輪的核心結構包括帶槽的圓輪和中心軸,柔索纏繞于凹槽後,通過牽拉繩索驅動圓輪旋轉。其本質是杠杆的變形,可視為連續旋轉的杠杆()。例如:
- 定滑輪:軸固定,相當于等臂杠杆,不省力但可改變施力方向(如旗杆頂部的滑輪)。
- 動滑輪:軸隨物體移動,相當于省力杠杆,可省一半力(如起重機中的滑輪組)。
二、分類與原理
- 定滑輪
- 特點:施力方向改變,如向下拉使物體上升。
- 應用:升旗裝置、窗簾軌道、高樓吊運家具()。
- 動滑輪
- 特點:省力50%,但不改變方向。
- 應用:常用于需省力的場景,如建築工地提升重物()。
- 滑輪組
- 組合方式:定滑輪與動滑輪結合。
- 效果:兼具省力和改變方向的功能,機械利益更大()。
三、曆史與應用
滑輪最早記載于中國戰國時期的《墨經》()。現代應用包括:
- 工業領域:起重機、卷揚機、升降機()。
- 日常生活:晾衣架、手推車、舞台機械()。
四、物理特性
滑輪遵循杠杆平衡原理,公式可表示為:
$$
F = frac{W}{n}
$$
其中,( F )為施力,( W )為物體重力,( n )為承擔重量的繩索段數()。
如需更完整的解釋,可參考權威來源如《墨經》研究或機械工程教材。
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