LE MACCHINE SEMPLICI: CARRUCOLA E PARANCO

La carrucola o puleggia è una macchina semplice atta a sollevare pesi. È un meccanismo formato da una ruota girevole attorno un perno fissato ad una staffa, sulla ruota inoltre è ricavata una scanalatura entro cui scorre un organo meccanico flessibile come una fune, una catena e così via. Scopriamo insieme come funzionano le macchine semplici e quali sono.

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CARRUCOLE FISSE, MOBILI E COMPOSTE

Tale macchina si può dividere in carrucole fisse, mobili e composte.

Carrucole fisse

Quelle fisse sono leve di 1° genere (come schematizzato in Figura 1) il cui guadagno meccanico in condizioni ideali è pari a uno, nella realtà è sempre leggermente maggiore di uno. Lo scopo infatti di questo tipo di carrucole è deviare la forza applicata, su un lato della fune, nel verso e nella direzione più comoda in modo da rendere agevole sollevare un certo peso (quindi si devia verso il basso e lateralmente come si vede in Figura 2);

Carrucole mobili

Quelle mobili sono leve di 2° genere vantaggiose, il cui guadagno meccanico è quindi maggiore di uno. In questo caso l’asse della puleggia è mobile solidalmente con la massa da sollevare, che è attaccata alla staffa (vedere Figura al seguito).

In questo caso il guadagno meccanico sarà pari a 2 in effetti, infatti se noi volessimo sollevare un peso di 100 Kg dovremmo applicare una forza di 50 Kg.

Macchine composte: il paranco

Quelle composte sono appunto l’insieme si due o più carrucole, fisse e mobili, collegate insieme dal funi. Il sistema così inteso è anche chiamato paranco. In Figura è stato schematizzato un sistema base, di una carrucola fissa e una mobile. Il guadagno in questo caso sarà pari a 2. Mentre il numero di carrucole mobili sarà pari al guadagno fratto 2.

MACCHINE SEMPLICI: ESEMPIO SU CARRUCOLA E PARANCO

Tale sistema è vantaggioso per il guadagno meccanico, ma svantaggioso per la velocità di salita della massa. Vediamo ora un esercizio proprio sul paranco:

Con l’utilizzo di un paranco, un uomo solleva un carico di 1,2*10^3 N. Lo sforzo compiuto dall’uomo sarà pari a 3*10^2 N. Da quante carrucole mobili è formato il paranco?

Questo vuol dire che il numero n di carrucole mobili presenti nel sistema sarà:

Da qui si può capire che più alto è il numero di carrucole mobili, più alto sarà il guadagno meccanico.