Mis on lihtne rihmaratas?

Lihtne rihmaratas on üks kuuest lihtsast masinast, mida kasutatakse iseseisvalt või keerukamate masinate komponentidena. Erinevalt keerukatest rihmaratastest kasutavad lihtsad rihmarattad ainult ühte trossi, ketti või rihma, et vähendada objekti tõstmiseks või liigutamiseks vajalikku tööd, olenemata koos kasutatavate rihmarataste arvust. Need masinad on äärmiselt kasulikud raskete esemete tõstmiseks või teisaldamiseks. Lihtsa rihmaratta leiutas Archimedes 3. sajandil enne ühist ajastut (BCE) ja seda on kohandatud paljudeks erinevateks kasutusaladeks, kuigi selle disain on viimastel aastatuhandel väga vähe muutunud.

Köis, ratas ja telg on lihtsa rihmaratta komponendid. Ratas on kinnitatud telje külge, mis on masina keskpunkt ja mis võimaldab rattal vabalt pöörelda. Seejärel tõmmatakse köis ümber ratta väliskülje, nii et see puudutab ligikaudu 50% ratta ümbermõõdust. Enamikul rihmaratastel on serv või väliskesta, et vältida trossi mahalibisemist.

Trossi üks ots on kinnitatud eseme külge, mida tuleb tõsta, ja teine ​​ots inimese, looma või muu masina külge, mis rakendab esemele jõudu, tõmmates köit alla. Kõik süsteemi rihmarattad on paigutatud tõstetava objekti kohale, kusjuures madalaim rihmaratas on otse objekti kohal ja kõrgeim rihmaratas maksimaalsel kõrgusel, kuhu objekti saab tõsta. Piisavalt rihmarataste ja piisavalt pika köiega saab üliraskeid esemeid kergesti tõsta.

Lihtsas rihmarattasüsteemis võib kasutada ühte rihmaratast eraldi või paljusid neist koos. Kui süsteemis on mitu rihmaratast, on need üksteisest vertikaalselt kaugel ja trossi juhitakse vaheldumisi kõrgemalt rihmarattalt madalamale. Üks lihtne rihmaratas vähendab objekti liigutamiseks vajalikku tööd, võimaldades inimesel rakendada jõudu allapoole suunatud liikumisel, tõstes samal ajal objekti üles. See toiming tühistab objektile mõjuva gravitatsioonijõu, muutes selle tõstmise lihtsamaks. Rohkem kui ühe rihmaratta kasutamine vähendab objekti tõstmiseks vajalikku jõudu poole võrra iga kord, kui rihmaratas lisatakse, kuigi vaja on ka kaks korda rohkem köit.