Tìm hiểu về ròng rọc từ A-Z: Cấu tạo, phân loại, ứng dụng

Ròng rọc là gì 

Ròng rọc là một loại máy cơ đơn giản có rãnh và có thể quay quanh một trục, được sử dụng rộng rãi trong công việc nâng lên và hạ xuống vật nặng trong cuộc sống.  

Cấu tạo của ròng rọc 

Trong phần này, ta sẽ tìm hiểu từng loại ròng rọc nhìn như thế nào và cách thức hoạt động của từng loại ra sao. 

Có mấy loại ròng rọc? 

Ròng rọc có hai loại đó là ròng rọc cố định và ròng rọc động. Cùng tìm hiểu về cấu tạo cả hai loại ròng rọc phổ biến này dưới đây. 

Ròng rọc cố định 

Ròng rọc cố định là gì 

Đối với ròng rọc cố định, người ta có thể treo ròng rọc lên cao vắt dây qua rãnh của ròng rọc, buộc vật vào một đầu dây, muốn kéo vật lên thì phải kéo đầu dây kia xuống làm bánh xe quay tại chỗ.  

Cấu tạo của ròng rọc cố định 

• Ròng rọc cố định gồm một bánh xe có rãnh để vắt dây qua. 

• Trục của bánh xe được mắc cố định (có móc treo trên xà). Do đó, khi kéo dây, bánh xe quay quanh trục cố định 

Ròng rọc cố định có tác dụng gì 

Ròng rọc cố định có tác dụng làm đổi hướng của lực kéo so với khi kéo trực tiếp: 

Khi kéo vật lên, ta cần tác dụng lực vào đầu dây để kéo vật lên, lực tác dụng vào có hướng thay đổi so với hướng của lực tác dụng vào vật giúp kéo vật lên theo phương thẳng đứng. 

Lực tác dụng có độ lớn không nhỏ hơn trọng lượng của vật (F = P) 

Ví dụ về ròng rọc cố định 

Trong cuộc sống người ta dùng ròng rọc cố định để kéo nước từ dưới giếng lên. Hay dùng ròng rọc cố định để kéo lá cờ lên cao và hạ lá cờ xuống. 

Ròng rọc động 

Ròng rọc động là gì 

Ròng rọc động được sử dụng khi nâng những vật nặng lên cao. Ta có thể buộc cố định một đầu dây lên cao, luồn dây qua rãnh của ròng rọc, móc vật vào ròng rọc. Muốn kéo vật lên, thì phải kéo đầu dây kia lên làm bánh xe vừa quay, vừa chuyển động lên cùng vật. 

Cấu tạo của ròng rọc động 

• Ròng rọc động gồm một bánh xe có rãnh để vắt dây qua 

• Trục của bánh xe không được mắc cố định

• Bánh xe có mang theo móc để treo vật. Do đó, khi kéo dây, bánh xe vừa quay vừa chuyển động lên cùng vật. 

Tác dụng của ròng rọc động 

Ròng rọc động có tác dụng làm cho lực kéo vật lên nhỏ hơn trọng lượng của vật. 

Độ lớn của lực ta cần phải tác dụng vào đầu dây để kéo vật lên nhỏ hơn trọng lượng của vật (F < P). 

(Dùng ròng rọc động để đưa vật lên cao ta được lợi hai lần về lực nhưng thiệt hai lần về đường). 

Cho ví dụ về ròng rọc động 

Ròng rọc động được sử dụng nhiều trong các công trình để đưa những vật liệu nặng lên cao. 

Pa lăng

Pa lăng là sự kết hợp của cả hai loại ròng rọc nói trên. Bộ phận của một ròng rọc đơn giản là: khối trụ kim loại, giá đỡ, ròng rọc, dây kéo. 

Pa lăng giúp đổi hướng của lực và giảm bao nhiêu lần về lực nhưng thiệt về đường đi bấy nhiêu lần.

Xem thêm: Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ giải đáp bài tập dễ hiểu)

Dùng ròng rọc có lợi gì? Ví dụ về ròng rọc trong đời sống

Khi sử dụng ròng rọc cố định được lợi về hướng, khi sử dụng ròng rọc động thì ta được lợi về lực. 

Sử dụng ròng rọc trong đời sống giúp con người làm việc dễ dàng hơn. Ngoài ra ròng rọc được sử dụng chủ yếu trong dân dụng vì chi phí rẻ, dễ sử dụng. 

Ví dụ về ròng rọc trong đời sống 

• Người ta sử dụng chiếc cần cẩu để chuyển vật nặng từ nơi này sang nơi khác, ròng rọc động được lắp đặt trong chiếc cần cẩu. 

• Trong những công trường xây dựng, người ta sử dụng ròng rọc để đưa vật liệu xây dựng lên cao, hay đưa từ trên cao xuống đất. 

• Ròng rọc trong hệ thống thang máy 

• Rèm cửa có cơ chế của ròng rọc 

• Ròng rọc gắn vào cột cờ để kéo lá cờ lên cao hay hạ xuống

• Hệ thống cáp treo 

Câu hỏi và bài tập về ròng rọc cố định 

Bài 1: Trong các máy cơ đơn giản mà em đã học: 

a, Máy nào giúp thay đổi hướng lực?

b, Máy nào giúp thay đổi cường độ lực? 

c, Máy nào giúp thay đổi cả hướng và cường độ lực? 

Đáp án: a - Ròng rọc; b - Ròng rọc động; c - Palăng (ròng rọc cố định + ròng rọc động)

Bài 2: Phải mắc các ròng rọc động và ròng rọc cố định như thế nào, để với một số ít nhất các ròng rọc, có thể đưa một vật có trọng lượng P = 1600 N lên cao mà chỉ cần lực kéo F = 100 N. Coi trọng lượng các ròng rọc không đáng kể. 

Đáp án: Ta có F/P = 1600/100 =16 => F = P/16 => Cần dùng 16 ròng rọc  (trong đó bao gồm 8 ròng rọc động và 8 ròng rọc cố định) 

Bài 3: Lý do chính của việc đặt ròng rọc cố định ở đỉnh cột cờ là để: 

A. Tăng cường độ của lực dùng để kéo cờ lên cao 

B. Giảm cường độ của lực dùng để kéo cờ lên cao 

C. Giữ nguyên hướng của lực dùng để kéo cờ lên cao 

D. Thay đổi hướng của lực dùng để kéo cờ lên cao 

Đáp án: D 

Bài 4: Trong các câu sau đây, câu nào là không đúng?

A. Ròng rọc cố định có tác dụng làm thay đổi hướng của lực.

B. Ròng rọc cố định có tác dụng làm thay đổi độ lớn của lực.

C. Ròng rọc động có tác dụng làm thay đổi độ lớn của lực.

D. Ròng rọc động có tác dụng làm thay đổi hướng của lực.

Đáp án: B

Bài 5: Trong công việc nào sau đây chỉ cần dùng ròng rọc động?

A. Đứng từ dưới kéo vật nặng lên cao với lực kéo nhỏ hơn trọng lượng của vật.

B. Đứng từ dưới kéo vật nặng lên cao với lực kéo bằng trọng lượng của vật.

C. Đứng từ trên cao kéo vật nặng từ dưới lên với lực kéo nhỏ hơn trọng lượng của vật.

D. Đứng từ trên cao kéo vật nặng từ dưới lên với lực kéo bằng trọng lượng của vật.

Đáp án: C

Bài 6: Với pa-lăng trên, có thể kéo vật trọng lượng P lên cao với lực kéo F có cường độ nhỏ nhất là

A. F = P 

B. F = P/2

C. F = P/4 

D. F = P/8

Đáp án: C (Vì có đến hai ròng rọc động nên lực kéo giảm đi 4 lần, tức là F = P/4)

Bài 7: Phải mắc các ròng rọc động và ròng rọc cố định như thế nào để với một số ít nhất các ròng rọc, có thể đưa một vật có trọng lượng P = 1600N lên cao mà chỉ cần một lực kéo F = 100N. Coi trọng lượng của các ròng rọc là không đáng kể.

Đáp án: Ta phải mắc các ròng rọc thành một pa-lăng gồm 8 ròng rọc động (để lực kéo giảm đi 16 lần) và 7 ròng rọc cố định

Lời kết 

Qua bài viết trên, Monkey hy vọng rằng bạn đã hiểu cơ chế hoạt động của hai loại ròng rọc chính là ròng rọc cố định và ròng rọc động. Qua đó cũng thấy được tác dụng của ròng rọc thay con người làm việc nặng, an toàn hơn ra sao. Để theo dõi nhiều kiến thức bổ ích về các môn học, mời các bạn theo dõi chuyên mục kiến thức cơ bản từ Monkey nhé.