Concetti Chiave
- La carrucola è una macchina semplice costituita da un disco girevole con una gola per guidare la fune.
- Esistono due tipi di carrucola: fissa, con asse di rotazione fisso, e mobile, con asse di rotazione libero.
- La carrucola fissa non offre vantaggio meccanico, ma consente di cambiare la direzione della forza applicata.
- La carrucola mobile offre un vantaggio meccanico, riducendo la forza necessaria a metà rispetto alla forza resistente.
- Per sollevare carichi pesanti si usano paranchi, combinazioni di carrucole fisse e mobili, che aumentano l'efficienza.
Descrizione della carrucola
La carrucola o puleggia è una macchina semplice di uso molto comune. Si tratta di un disco o sottile cilindro di legno o di metallo, girevole intorno a un asse centrale. Il contorno di tale disco presenta un incavo, denominato gola, che serve da guida alla fune per mezzo della quale agiscono le forze.
Una carrucola si dice fissa quando il suo asse di rotazione è fisso, cioè solidale con una staffa fissa a un supporto; si dice mobile quando un estremo della fune è fisso e la forza resistente è applicata all’asse di rotazione della carrucola stessa.
Equilibrio e vantaggi della carrucola
- Nella carrucola fissa si ha equilibrio quando le due forze applicate ai due estremi della fune hanno intensità uguale. In pratica equivale a una lega di 1° genere avente i bracci uguali (raggio della puleggia). Poiché P deve avere l’intensità di R, la carrucola fissa risulta né vantaggiosa né svantaggiosa. Essa però consente di applicare una forza agente la cui direzione può essere variata a piacimento.
- La carrucola mobile con forze applicate parallele può essere paragonata a una leva di 2° genere, dove il braccio della forza agente (2r) è il doppio di quello della forza resistente.
Per l’equilibrio si ha: P = R/2, cioè: la forza agente è la metà della forza resistente. Quindi tale macchina è vantaggiosa.
Nota però che durante un piccolo movimento, la carrucola si comporta come se ruotasse intorno al punto F e non intorno a O, che si sposta verso l’alto.
Uso del paranco
Per sollevare carichi considerevoli si fa comunemente uso del paranco o taglia (semplice o composto), apparecchio costituito da un’opportuna combinazione di carrucole fisse e mobili, e che offre grandi vantaggi in rapporto al numero delle sue pulegge.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra una carrucola fissa e una carrucola mobile?
- Quali sono i vantaggi dell'uso di un paranco?
- Come si comporta una carrucola mobile durante un piccolo movimento?
La carrucola fissa ha un asse di rotazione fisso e non offre vantaggi meccanici, mentre la carrucola mobile ha un estremo della fune fisso e offre un vantaggio meccanico poiché la forza agente è la metà della forza resistente.
Il paranco, composto da una combinazione di carrucole fisse e mobili, permette di sollevare carichi considerevoli offrendo grandi vantaggi in relazione al numero delle sue pulegge.
Durante un piccolo movimento, la carrucola mobile si comporta come se ruotasse intorno al punto F e non intorno a O, che si sposta verso l’alto.
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