آشنایی با انواع قرقره ها و نحوه بکارگیری آنها- علوم نهم فصل نهم
بکارگیری قرقره ها
قرقره چیست؟
به بیان ساده، قرقره همانند شکل زیر یک چرخ ثابت است که طناب یا سیمی روی آن جهت جابه‌جایی راحت‌تر قرار می‌گیرد. قرقره نمونه‌ای از یک ماشین ساده (simple machine) است. لازم به ذکر است که در علوم مهندسی به قسمت فلزی قرقره که طناب روی آن قرار می‌گیرد «block» و به طناب یا سیم فلزی قرقره، «tackle» می‌گویند.
مجموعه‌ای از این ماشین یا ابزار ساده کمک می‌کند که نیرو به طور موثرتری به کار گرفته شود. به عبارت دیگر باعث می‌شود که نیرو تکثیر شود. در نتیجه به عنوان مثال می‌توانید با صرف نیروی 25N جسمی به وزن 100N را از زمین بلند کنید. در ادامه در خصوص چگونگی این امر توضیح خواهیم داد.
قبل از اینکه به چگونگی عملکرد ماشین یا ابزار قرقره بپردازیم، لازم است تا نکته‌ای در خصوص تفاوت جرم و وزن یک جسم بیان کنیم. در زندگی روزمره گاهاً این دو واژه را به جای یکدیگر با مفهومی یکسان به کار می‌بریم که امری اشتباه است. جرم یک جسم در تمامی عالم ثابت بوده و از جرم اتم‌های تشکیل دهنده آن جسم ناشی می‌شود. اما وزن نیرویی است که از طرف زمین یا هر سیاره دیگری که جسم در آنجا قرار دارد، وارد می‌شود. در واقع وزن یک جسم، نیروی گرانشی است که بین جرم جسم و جرم زمین برقرار است.
شباهت قرقره به اهرم
همان‌طور که در بالا مشاهده کردید، قرقره همانند یک اهرم می‌تواند نیرو اعمالی شما را چند برابر کند. اگر بخواهید جسمی به وزن ۴ برابر جسم دیگر را توسط اهرم (الاکلنگ) همانند شکل زیر بلند کنید، باید چهار برابر دور از نقطه تعادل اهرم (lever) قرار بگیرید. در این صورت با جابه‌جایی جسم سبک‌تر به اندازه مثلاً ۴ سانتی‌متر جسم سنگین به اندازه ۱ سانتی متر به سمت بالا می‌رود. به عبارت دیگر مقدار نیرو در هر دو سمت اهرم برابر با حاصل ضرب وزن جسم در فاصله از مرکز تعادل است.
با توجه به مطالب فوق، به نظر می‌رسد که سیستمی متشکل از چندین قرقره، ابزاری است که می‌توانیم با صرف مقدار کمی انرژی، انرژی را چندین برابر کنیم! اما این امر به دلیل قانون پایستگی انرژی امکان ناپذیر است. درست است که در شکل (۵ یا ۶) دیدیم که با صرف نیرو 250 نیوتنی توانستیم وزن 1000 نیوتنی را بلند کنیم، اما مقدار کاری (انرژی) که انجام دادیم در هر دو سمت قرقره یکسان است.
