در این سوال، سیستم از یک قرقره مرکب استفاده میکند. نیروی محرک داده شده \( F_m = 80 \, \text{N} \) است و باید نیروی مقاوم را پیدا کنیم.
سیستم قرقره مرکب مکانیزمی است که به ما اجازه میدهد تا نیروی لازم برای بلند کردن اجسام سنگینتر را کاهش دهیم. بر اساس قانون تعادل نیروها در سیستم قرقرهها، میتوانیم بگوییم:
\[ F_m \times D_m = F_r \times D_r \]
در جایی که \( D_m \) و \( D_r \) به ترتیب فاصلههای موثر نیروی محرک و مقاوم را نشان میدهند.
چون تعداد ریسمانهایی که جسم را نگه میدارند مهم هستند، میتوانیم تعداد ریسمانها را بشماریم. فرض کنیم تعداد ریسمانهای موثر \( n \) باشد. در این حالت:
\[ F_r = \frac{F_m}{n} \]
اگر فرض کنیم در شکل مثلاً ۴ ریسمان استفاده شده، نیروی مقاوم برابر میشود با:
\[ F_r = \frac{80}{4} = 20 \, \text{N} \]
بنابراین، نیروی مقاوم ۲۰ نیوتن خواهد بود و این سیستم میتواند جسمی را با این نیروی مقاوم بلند کند.
اما چون قرقرهها تغییر جهت نیرو را نیز فراهم میکنند، میتوان از این سیستم برای تغییر جهت نیرو هم استفاده کرد. دلیل این امر آن است که ریسمان از مسیر قرقره عبور میکند و جهت حرکت نیروی ورودی میتواند به دلخواه تغییر کند.
