È scritto nelle leggende che un solo uomo ha spostato un'intera nave da guerra piena di soldati usando un sistema di pulegge. Nel corso della storia, le pulegge e le leve hanno reso leggero il lavoro di sollevamento e spostamento delle cose. Molte macchine e strumenti moderni continuano a utilizzare i principi di queste macchine semplici. Le gru giganti sollevano migliaia di tonnellate usando i principi delle pulegge, mentre semplici strumenti come carriole e piedi di porco utilizzano i principi della leva. Le leve e le pulegge offrono vantaggi ai loro utenti.

Meccanica

Il vantaggio meccanico descrive la misura in cui una macchina semplice moltiplica la forza esercitata su di essa. Leve e pulegge conferiscono ai loro utenti un vantaggio meccanico. Le persone possono ridurre la quantità di sforzo necessaria per sollevare e spostare le cose utilizzando leve e pulegge. Il vantaggio meccanico è espresso dai numeri, con uno che non ha alcun vantaggio se non cambiare la direzione in cui si muove il carico. Un vantaggio meccanico di due significa che la macchina raddoppia lo sforzo della persona. È possibile aumentare il vantaggio meccanico in multipli di due. È possibile modificare il vantaggio meccanico che le leve e le pulegge offrono cambiando il modo in cui sono configurate.

Le pulegge hanno ruote con scanalature e funi o cavi che si inseriscono nelle scanalature. Le pulegge sono fisse o mobili e singole o multiple. Le pulegge mobili e multiple hanno un vantaggio meccanico di due o più, a seconda del numero di pulegge che si utilizzano.

Le leve offrono un vantaggio meccanico in base al posizionamento del carico rispetto alle posizioni del fulcro e sforzo. Esprimi il vantaggio meccanico delle leve determinando il rapporto tra la lunghezza della leva sul lato dello sforzo del fulcro rispetto alla sua lunghezza sul lato del carico.

Vantaggio meccanico ideale

Ingegneri e fisici usano formule per calcolare il vantaggio meccanico ideale di una puleggia o di una leva. I risultati dei loro calcoli sono solo teorici perché non tengono conto delle condizioni del mondo reale come la temperatura e l'umidità e di come queste variabili influenzano il vantaggio meccanico.

Vantaggio meccanico reale

Tu può usare le formule per esprimere il reale vantaggio meccanico di una puleggia o di una configurazione a leva. Queste formule prendono in considerazione variabili come l'energia persa per attrito.

Direzionale

Le pulegge fisse non danno all'utente alcun vantaggio meccanico, ma danno all'utente la possibilità di spostare il carico in una direzione diversa dalla direzione in cui viene applicata la forza. Una persona può usare questa configurazione per sollevare un carico uguale alla sua forza dal terreno al secondo piano di un edificio rimanendo a terra.

Quando si usa una leva, più il carico è vicino al fulcro, il minor sforzo necessario per spostare il carico. Tuttavia, il carico non si muove molto nella direzione desiderata. Se si desidera spostare il carico più lontano, è necessario spostare il fulcro più lontano dal carico. Ciò richiede più sforzo per spostare il carico.