Lucrarea nr.Aplica(ii cu scripe(i ficyi yi mobili1. Scopul lucrriiPrincipalele obiective ale lucrrii sunt:SseveriIicedactensiuneadintr-unIir(coard)aunuiscripetesemodiIicodatcu schimbarea directiei (pozitiei) acestuia, la trecerea peste scripete.Ssedetermineavantajulmecanicrezultatnurmauneicombinatiisimpledescripeti Iicsi si mobili. 2. Considera(ii generaleUn scripete este o roat Iolosit pentru ghidarea corzilor sau curelelor n directii bine deIinite,astIelnctoIortexercitatntr-oanumitdirectiespoatIitransIormatntr-o altIortpeonoudirectiedorit(maiutil,predeIinit,impus).Dinpunctdevedere constructiv, axul scripetelui va Ii mic n comparatie cu diametrul rotii pentru ca scripetele s se poat roti usor. AstIel Iorta necesar rotirii scripetelui (Iort rezistiv, care se pierde) este mic, iar tensiunea din Iir de o parte si de alta a scripetelui este practic aceeasi. Scripetii pot s Iie Iicsi (adic nu si modiIic pozitia Iat de un sistem de coordonate Iix)saupotIimobili.Scripetiimobilisuntsustinutidecorzilecaretrecpesubacestia, Iormnd un Iel de ,leagn (suport). Scripetele se va misca, o dat cu miscarea corzilor. Prin combinareascripetilorIicsicuceimobilisepotridicagreuttimaricueIortredus,ceeace conduce la obtinerea unui avantaj mecanic.AstIel de combinatii sunt ntlnite la utilajele si sistemele de ridicat (Iig. 1.). Fig. 1. Aplicatii ale scripetilor3. Prezentarea standului experimentalStandul experimental are la baz ehipamentul pentru experimente statice EX 300cuurmtoarele componente: Panou montat n poztie verticalPatru piulite de Iixare (P1);Dou crlige reglabile (P6);Doi scripeti (12);Un crlig de scripete simplu (P15);Dou crlige pentru greutti (P10);Un dinamometru de 10 N (P8);Un set de greutti (P7);Un Iir de aproximativ 600 mm lungime.Fig. 2. Aranjarea standului experimental 4. Desfyurarea lucrriiSe Iixeaz placa de montaj (suportul) n pozitie vertical, componentele asamblndu-se urmrind pasii urmtori si Iigura 2. Se plaseaz un crlig reglabil (P6) n gaura (9K) si pe al doilea n gaura (7J) Iixndu-le cu piulitele (P1). Crligele se regleaz astIel nct lungimea Iirului crligului s Iie minim. Se plaseaz primul scripete n gaura (8I) si al doilea n gaura (10D) Iixndu-le cu piulitele (P1). Se agat dinamometrul (P8) de crligul reglabil din partea dreapt. Se Iixeaz ambele capete cu bucl ale Iirului pe inelul dinamometrului Iolosindu-se Iirul n dou. Se va aduce la zero (0) dinamometrul. Experimentul 1 Se aranjeaz echipamentele conIorm Iigurii 2. Se adaug 1.9 N pe crligul de greutti (P10),pentruaobtineogreutatetotalde2N(careincludesigreutateade0.1Na crligului).AcestaseagatapoideIirsisenoteazgreutateaindicatdedinamometru.Se vor aduga apoi greutti pentru a obtine ncrcri de 3, 4 si 5 N. abcFigura 3. Modul de amplasare a componentelor pentru realizarea experimentelor 2, 3 si 4Experimentul 2Se aranjeaz echipamentele conIorm Iigurii 3.a. De aceast dat se va Iolosi Iirul asa cum este (nu se mai pune n dou), si se va repeta experimentul 1. Observatie: datorit Irecrilor din cei doi scripeti, sistemul va Ii mai putin sensibil. Experimentul 3Secntrestebloculcuscripete(P15)sisenoteazgreutateasa.Searanjeazapoi echipamentele conIorm Iigurii 3.b. cu scripetele (P15) Iixat pe Iir. SerepetmsurtorilecugreuttileIolositenprimulexperiment,notndu-seIortaindicat de dinamometru datorat ncrcrilor cu 2, 3, 4 si 5 N aplicat pe scripetele P15. Experimentul 4. SearanjeazechipamenteleconIormIigurii3.c.Prinaplicareancrcrilordin experimentul3,sevanotagreutatea

necesarpentruridicarea(lalimit)agreuttii

. (Greutateatotal

esteegalcusumadintregreutateaaplicat,greutateacrliguluisi greutatea scripetelui). Se vor compara valorile nregistrate pe dinamometru cu cele ale greuttii

.5. Analiza rezultatelor Experimentele 1 yi 2. n experimentul 1, tensiunea n Iir a Iost de 2,3, 4 si respectiv 5 N. Faptul c directia detractiuneaIostschimbatdescripetenuarIitrebuitsaIectezeIortatransmisde dinamometru si valorile nregistrate ar Ii trebuit s Iie la Iel. Se veriIic acest lucru.n experimentul 2, tensiunea din Iir nu a Iost modiIicat de schimbarea de directie ci Irecarea la nivelul scripetilor a Icut ca sistemul s Iie mai putin sensibil. Trebuiesubliniat Iaptul c Irecarea apare ntotdeauna n sistemele de scripeti si c valoarea acesteia creste cu numrul de scripeti si cu cresterea sarcinii. Experimentele 3 yi 4. n experimentul 3 greutatea total (sarcina si greutatea scripetelui) a Iost sustinut de douIire,Iiecaredintreacesteasuportndjumtatedinsarcin.Deaceea,valoarea nregistrat de dinamometru ar trebui s Iie jumtate din greutatea total. n experimentul 4 greutatea

a Iost ridicat cu ajutorul unei greutti mai mici,

. Cstigul obtinutprinintermediulscripeteluimobilesteexprimatderaportul

/

numitavantaj mecanic ().

undegreutateatotal

esteegalcusumadintregreutateaaplicat,greutateacrliguluisi greutatea scripetelui. SevantocmiuntabelconIormmodeluluidemaijossisevornotavalorileobtinute calculnd avantajul mecanic obtinut n Iiecare caz. Observa(ie: n general, greutatea scripetelui este mic n comparatie cu sarcina util care este ridicat, si de aceea greutatea acestuia este neglijat n calcule.

N]

N]AM

/

6. Test finalDin datele experimentale obtinute Iaceti un raport, n care s dezvoltati urmtoarele aspecte: 1. Care sunt eIectele asupra tensiunii din Iir cnd acesta este trecut printr-un scripete?2. n experimentul 4 greutatea

a Iost ridicat cu ajutorul unei greutti mai mici,

. Se obtine astIel ,mult dnd putin? Dac exist nelmuriri, se repet experimentul 4 si se compardistantelepecares-audeplasatgreuttile

si

sisecomparlucrul mecanic eIectuat (Lucrul mecanic Forta x Distanta).3. Opartedingreutatea

aIostIolositpentruaridicascripetele.Greutateaacestui scripetevarmneconstantindiIerentdevaloarealui

.SepoateastIelexplicade ce avantajul mecanic creste o dat cu cresterea greuttii

?4. UnmontajmaidesntlnitpentruscripetelemobilesteprezentatnIigura3.Prin acestmontajsevaobtineacelasiavantajmecaniccasiprinmetodaIolositin experimentul 4?Exerci(iu suplimentarPresupunndctensiuneadinIiresteaceeasi de-alungulntregiilungimiaIirului,sic greutateascripeteluipoateIineglijat, calculatiIorta(F)necesarpentruridicarea uneigreuttide2kNIolosindunsistemde scripeti conIorm Iigurii 4. Figura 4. Metod uzual de montare a scripetilor