Un scripete este o mașină simplă care a fost proiectată în vremuri străvechi, dar este încă baza multor mașini moderne. Este, în esență, o roată prin care este înfășurată o frânghie sau un alt cablu. Un capăt al frânghiei este de obicei ancorat de o greutate sau de altă sarcină, iar atunci când capătul liber este tras – de obicei de o persoană, dar eventual și de o mașină – roata schimbă direcția forței aplicate și face mult mai ușor să faci ridicați greutatea atașată. Acest tip de unealtă vine într-o serie de dimensiuni diferite și varietăți specifice, dar în aproape toate cazurile scopul este același, și anume, de a face ridicarea obiectelor grele mai ușoară și de a canaliza mai eficient energia.
Componente de bază
Inginerii vorbesc în general despre „mașini simple” în șase categorii diferite: planuri înclinate, pârghii, șuruburi, pene, roți și axe și scripete. Toate sunt făcute din componente de bază, de zi cu zi și toate fac munca oamenilor mai simplă într-un fel sau altul. Scripeții sunt de obicei cei mai preocupați de ridicarea și mutarea obiectelor mari.
În forma sa cea mai de bază, această unealtă constă din puțin mai mult decât o roată cu o canelură. O frânghie, centură sau cablu trece în interiorul canelurii. Acest mecanism poate fi utilizat singur sau conectat cu alții într-un sistem de scripete. Cu cât este mai mare numărul de scripete din sistem, cu atât va fi mai puțină forță pentru a ridica obiectul.
Tipuri de sistem
Există trei tipuri de bază de sistem: (1) fix, cu axă fixă; (2) mobil, cu axă liberă; și (3) compus, cu o combinație de osii fixe și mobile Axele mobile și compuse, prin multiplicarea forței, tind să fie mai eficiente decât sistemele fixe.
Uneltele cu roți și frânghie pot fi, de asemenea, utilizate în combinație cu alte unelte în scopuri mai specifice. Așa-numitul „sistem de curele și scripete” este un exemplu. Acestea tind să fie sisteme „închise” în care mai multe roți canelate sunt conectate printr-o curea circulară conectată și sunt proiectate pentru transmiterea și amplificarea energiei, mai degrabă decât pentru puterea de ridicare dreaptă.
Avantaj de ridicare
Unul dintre cele mai mari beneficii ale acestui tip de mașină este capacitatea de a mișca obiecte grele și de a canaliza energia de ridicare fără a exercita prea multă forță. În general, cu cât obiectul este mai greu, cu atât o persoană trebuie să exercite mai multă forță pentru a-l deplasa. Canalizarea acelei energie pe o frânghie și în jurul unei roți — sau a unei serii de roți, în funcție de greutatea obiectului &madash; poate face efortul general, care este cunoscut în mod obișnuit ca „avantaj de ridicare”, mult mai eficient.
De exemplu, o persoană va trebui de obicei să exercite aproximativ 10 lire (4.5 kilograme) de forță pentru a ridica o greutate de 10 lire (4.5 kg) și, în cele mai multe cazuri, această forță va trebui aplicată într-o mișcare directă în sus. Dacă greutatea este atașată de un scripete, persoana va trebui totuși să exercite aceeași cantitate de forță măsurată, dar direcția pe care trebuie să o exercite se schimbă. Odată atașată la sistemul de frânghie, persoana trebuie să tragă în jos în loc să se ridice. Acest lucru face o utilizare mai eficientă a greutății corporale și a efortului individului.
Cu cât există mai multe roți într-un anumit sistem, cu atât este probabil să fie mai eficient. Dacă greutatea este atașată la două sisteme, de exemplu, persoana va trebui să exercite doar 5 kg de forță. Patru vor necesita 2.26 (2.5 kg) de lire de forță și așa mai departe.
Exemple comune
Aceste instrumente pot fi găsite în multe setări moderne. Ascensoarele sunt poate una dintre cele mai comune: deși nu se văd în exterior, sistemele mari de roți și cabluri care învârtesc ajută mașinile să se miște în sus și în jos. În cele mai multe cazuri, acestea sunt controlate de computere și sunt ridicate mai degrabă prin mijloace mecanice decât prin forță de muncă, dar eficiența este aceeași. Multe motoare de mașini depind, de asemenea, de sisteme cu curele pentru a ajuta la transferul energiei de la motor la arborii roților și la alte părți în mișcare. Bărcile cu pânze le folosesc frecvent pentru a controla tensiunea din pânze și sunt comune și la macarale și alte utilaje.