Se hai mai guardato la fine di una gru, o se hai mai usato un paranco per motori o un come-along, o se hai mai guardato il sartiame di una barca a vela, allora hai visto un blocco e un paranco al lavoro. Un bozzello è una disposizione di corde e carrucole che ti permette di scambiare la forza con la distanza. In questa edizione di How Stuff Works vedremo come funziona un bozzello e un paranco, ed esamineremo anche diversi altri dispositivi che moltiplicano la forza!
Capire il bozzello e il paranco
Immaginate di avere un peso di 100 libbre (45.4 chilogrammi) sospeso ad una corda, come mostrato qui.
Avvertenza
In questa figura, se avete intenzione di sospendere il peso in aria allora dovete applicare una forza verso l’alto di 100 libbre alla corda. Se la corda è lunga 100 piedi (30,5 metri) e si vuole sollevare il peso per 100 piedi, bisogna tirare 100 piedi di corda per farlo. Questo è semplice e ovvio.
Ora immaginate di aggiungere una puleggia al mix.
Cambia qualcosa? Non proprio. L’unica cosa che cambia è la direzione della forza che dovete applicare per sollevare il peso. Devi ancora applicare 100 libbre di forza per mantenere il peso sospeso, e devi ancora avvolgere 100 piedi di corda per sollevare il peso 100 piedi.
La figura seguente mostra la disposizione dopo aver aggiunto una seconda carrucola:
“Questa disposizione cambia effettivamente le cose in modo importante. Potete vedere che il peso è ora sospeso da due carrucole piuttosto che una. Ciò significa che il peso è diviso equamente tra le due carrucole, quindi ognuna tiene solo metà del peso, o 50 libbre (22,7 chilogrammi). Ciò significa che se vuoi tenere il peso sospeso in aria, devi solo applicare 50 libbre di forza (il soffitto esercita le altre 50 libbre di forza sull’altra estremità della corda). Se si vuole sollevare il peso 100 piedi più in alto, allora si deve tirare il doppio della corda 0- 200 piedi di corda devono essere tirati. Questo dimostra un compromesso forza-distanza. La forza è stata dimezzata, ma la distanza che la corda deve essere tirata è raddoppiata.
Il diagramma seguente aggiunge una terza e una quarta carrucola alla disposizione:
“In questo schema, la carrucola collegata al peso consiste in realtà in due carrucole separate sullo stesso albero, come mostrato sulla destra. Questa disposizione dimezza la forza e raddoppia di nuovo la distanza. Per tenere il peso in aria è necessario applicare solo 25 libbre di forza, ma per sollevare il peso 100 piedi più in alto nell’aria è ora necessario avvolgere 400 piedi di corda.