Podnośnik nożycowy

Co się dzieje

Każda sekcja to dwa skrzyżowane ramiona o długości 0,8 m, połączone przegubowo w połowie; sekcje są połączone przegubowo koniec z końcem. Dolna sekcja stoi po lewej na stałym sworzniu, a po prawej na wózku, który śruba ciągnie wzdłuż podstawy; górna sekcja niesie platformę na sworzniu po lewej i na rolce pod platformą po prawej. Przyciągnięcie wózka o Δx podnosi platformę o n razy więcej niż przy jednej sekcji: platforma stoi na wysokości h = n·a·sin θ.

Śruba na bieżąco wykonuje pracę podnoszenia, więc jej siła ciągnąca to ciężar pomnożony przez przyrost wysokości platformy na jednostkę przesunięcia wózka: F = (W·n + m·g·n²)·cot θ, gdzie W to ciężar ładunku i platformy, a m – masa jednego ramienia. Siła jest największa na samym dole – z ładunkiem 100 kg dwie sekcje potrzebują 9,37 kN przy 15°, 4,35 kN przy 30° i 2,51 kN przy 45°; trzy sekcje – 14,5 kN przy 15°. Przesuwanie ładunku wzdłuż platformy niczego tu nie zmienia: tylko sworzeń i rolka pod platformą inaczej dzielą między siebie ciężar, zgodnie z prawem dźwigni.

Model: sztywne ramiona, platforma i wózek na przegubach obrotowych, więź rolki pod platformą i prowadnica wózka; śruba to napęd utrzymujący zadaną prędkość z ograniczeniem siły. Ładunek to ciężar działający na platformę. Bez tarcia.

Co wypróbować

Przy dwóch sekcjach podnieś platformę od samego dołu i obserwuj, jak maleje siła ciągnąca śruby. Potem przesuń ładunek na koniec platformy: siła ciągnąca się nie zmienia, rolka przejmuje więcej.