Η ΤΡΟΧΑΛΙΑ
από το μάγγανο του πηγαδιού στους ηλεκτρικούς ανυψωτήρες
«Όταν θέλουμε να μετακινήσομε ένα οποιοδήποτε βάρος, δένομε ένα σχοινί στο βάρος αυτό και τραβούμε το σχοινί ώσπου να το σηκώσομε. Χρειάζεται, γι' αυτό, μια δύναμη ίση με το βάρος πού θέλουμε να σηκώσουμε. "Αν όμως στερεώσομε τη μία άκρη του σχοινιού σε μία σταθερή οριζόντια δοκό και περάσουμε την άλλη άκρη του γύρω από μία τροχαλία, κι έπειτα δέσουμε το φορτίο στην τροχαλία και τραβήξουμε το σχοινί, ή μετακίνηση του βάρους θα είναι πολύ πιο εύκολη».
Αυτή είναι μία από τις αρχαιότερες ( του 3ου αιώνα) και πιο σαφείς περιγραφές τής διαφοράς πού υπάρχει ανάμεσα σε μια σταθερή τροχαλία (κάτω, αριστερά) και σε μια κινητή (κάτω, κέντρο). Ή σταθερή τροχαλία δεν προσφέρει βοήθεια σ' αυτόν που έλκει το βάρος. Για οποιοδήποτε άλλο, περισσότερο πολύπλοκο σύστημα τροχαλιών μ' ένα σχοινί, το μηχανικό πλεονέκτημα εξαρτάται από τον αριθμό των τμημάτων του σχοινιού πού υποβαστάζουν το βάρος. Ωστόσο το πλεονέκτημα αυτό δεν επιτυγχάνεται χωρίς αντιστάθμισμα· ή προσπάθεια πού απαιτείται για να σηκώσουμε το βάρος είναι μικρότερη, αλλά ή απόσταση στην οποία πρέπει να ασκηθεί η προσπάθεια αυξάνει ανάλογα με το λαμβανόμενο μηχανικό αποτέλεσμα. Έτσι, αν ένα πολύσπαστο (κάτω, δεξιά) μας επιτρέπει να ανυψώσουμε ένα βάρος τριάντα κιλών κατά ένα μέτρο (μαύρη γραμμή), ή προσπάθεια πού χρειάζεται για την ανύψωση ενός βάρους δέκα κιλών θα έπρεπε να ασκηθεί σε μιαν απόσταση τριών μέτρων (κόκκινη γραμμή).
ΤΡΕΙΣ ΤΥΠΟΙ ΤΡΟΧΑΛΙΑΣ
Μία σταθερή τροχαλία (επάνω, αριστερά) δεν προσφέρει καμιά βοήθεια σ' αυτόν πού τραβάει το σχοινί. το μηχανικό της πλεονέκτημα είναι ή μονάδα (Ι), επειδή μόνο ένα τμήμα του σχοινιού υποβαστάζει το βάρος· προσπάθεια και βάρος είναι ίσα, "Η μονή κινητή τροχαλία (επάνω, κέντρο), με δυο τμήματα σχοινιού που υποβαστάζουν το βάρος, προσφέρει μηχανικά πλεονέκτημα 2. Το πολύσπαστο (δεξιά) παρέχει μηχανικό πλεονέκτημα 3.
ΜΙΑ ΣΕΙΡΑ ΑΠΟ ΤΡΟΧΑΛΙΕΣ
Το βαρούλκο και ή τροχαλία για την άντληση νερού από ένα πηγάδι (βλ. την απέναντι εικόνα) αποτελούν μιαν από τις παλαιότερες εφαρμογές της απλής σταθερής τροχαλίας. οι Ρωμαίοι βελτίωσαν αυτόν τον πρωτόγονο γερανό αντικαθιστώντας το βαρούλκο με τον τροχό των σκλάβων. το πολύσπαστο χρησιμοποιεί πολλαπλές τροχαλίες, όπως φαίνεται στην εικόνα. Επίσης στην εικόνα φαίνονται: μια τροχαλία με οπή για να περνά ένα άγκιστρο- τρεις τροχαλίες μεταδόσεως κινήσεως, σε διάφορα μεγέθη, συνδεδεμένες μεταξύ τους με ευλύγιστους Ιμάντες, Έτσι ώστε να μεταβάλλουν ή μία την περιστροφική κίνηση της άλλης μία σταθερή τροχαλία· ένα πολυσύνθετο πολύσπαστο με τη μορφή κρεμαστοί ανυψωτήρας· και μία απλή ανυψωτική τροχαλία του είδους πού φαίνεται στο κέντρο του επάνω διαγράμματος
