Två förflyttbara trummor: 30 kg, fyra repsträngar

Med en trumma bestående av två förflyttbara trummor lyfts ett objekt på 30 kg med jämn hastighet. Fyra repsträngar bär upp vikten, och objektet höjs 1 meter. Beräkna den minsta dragkraften samt hur långt repändan rör sig. (g = 10 N/kg)

Steg för steg

1. Föremålets tyngd G = mg = 30 × 10 = 300 N
   Beräkna först det lyfta föremålets tyngdkraft
2. F = G / n = 300 / 4 = 75 N
   Det finns n repsträngar som tillsammans bär tyngden, så varje sträng bara behöver kraften G/n (n = 4 ✓)
3. s = n · h = 4 × 1 = 4 m
   Att spara kraft kostar sträcka: repändens förflyttning är n gånger objektets höjdförändring (arbete sparas inte ✓)

Varför det fungerar

När n repsträngar tillsammans bär upp vikten är den minsta dragkraften lika med vikten dividerat med n. Repändan rör sig dessutom n gånger så långt som objektet höjs. Att spara kraft kostar alltid sträcka, så det utförda arbetet förblir oförändrat.

Vanliga misstag

• Man dividerar bara med antalet förflyttbara trummor (2) istället för med antalet repsträngar (4).
• Man antar att repändan rör sig lika långt som objektet höjs.

Liknande uppgifter

pulley-two-movable-rope-distance pulley-one-movable-minimum-force pulley-three-movable-18kg-lift-0-5m