حاسبة جهد نظام البكرات
بأي قوة عليك أن تشدّ؟ مع أربعة مقاطع تحمل 400 نيوتن تكون قوة الشد المثالية 100 نيوتن، أي ربع الحمل، ومع مقطعين تصبح النصف. أدخل الحمل وعدد المقاطع لتقدير أولي قبل الاحتكاك. مجانية في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- الحمل
- 400
- المقاطع
- 4
- الجهد
- 100
- قوة الجهد
- 100
- الفائدة الميكانيكية
- 4
- النموذج
- ideal
يوزّع نظام البكرة المركّبة الحمل على عدة فروع من الحبل نفسه، فتشدّ بقوة أقل من الوزن الذي ترفعه. في النموذج المثالي للكتب الدراسية — حبل عديم الكتلة وبكرات بلا احتكاك — يساوي الجهد الثابت الحمل مقسومًا على عدد مقاطع الحبل الداعمة. أربعة فروع رأسية تعني جهدًا مثاليًا يساوي ربع الحمل؛ وفرعان ينصفانه؛ وبكرة ثابتة واحدة تعيد توجيه القوة فقط وتترك الجهد مساويًا للحمل. يحتاج الطلاب تلك الصيغة المغلقة للواجبات؛ والمعلمون إلى مرجع حتمي لمفاتيح الإجابات؛ وطواقم المسرح والإبحار إلى تقدير أولي للشد قبل الاحتكاك وعوامل الأمان. تقبل هذه الحاسبة حملًا غير سالب وعددًا صحيحًا موجبًا من المقاطع، وتعيد الجهد المثالي بنفس وحدة القوة التي للحمل، وترفض الصفر حتى لا يقسم المستدعي على صفر.
كيف يُعرَّف الجهد المثالي لنظام البكرات
تصوّر حبلًا ممرَّرًا عبر بكرات ثابتة ومتحركة بحيث تحمل عدة مقاطع رأسية الكتلة الحرة والحمل المعلّق. في النموذج المثالي يحمل كل مقطع داعم نفس الشد، ويساوي ذلك الشد قوة الجهد المطبّقة عند الطرف الحر للحبل. يتطلب اتزان الجسم الحر عموديًا أن يساوي حاصل ضرب عدد المقاطع n في الشد وزن الحمل، فيُعاد الترتيب فورًا إلى جهد F_e يساوي الحمل مقسومًا على n.
لبكرة ثابتة واحدة n يساوي واحدًا: تغيّر اتجاه الشد ولا تُضاعف القوة، فيساوي الجهد الحمل كاملًا. بكرة متحركة واحدة تعطي عادة n يساوي اثنين وتنصّف الشد المثالي. تقابل تجهيزات gun tackle وluff tackle وdouble tackle الكلاسيكية ثلاثة وأربعة وخمسة مقاطع داعمة في كثير من رسوم الكتب، بينما تزيد تجميعات block and tackle الأكبر n ببساطة.
يتجاهل الجهد المثالي خسائر الاحتكاك وتمدد الحبل وقصور البكرات؛ تحتاج الأنظمة الحقيقية شدًا أكبر من القيمة المثالية، والكفاءة هي الميزة الميكانيكية الفعلية على المثالية. تجيب هذه الصفحة عمدًا فقط على الصيغة المغلقة المثالية من الحمل وعدد المقاطع، لتبقى نية البحث واضحة لمن يسأل عن مقدار الجهد الذي يحتاجه نظام بكرات. يجب أن يكون عدد المقاطع عددًا صحيحًا موجبًا؛ ويُرفض الصفر كمدخل غير صالح لأنه لا يوجد فرع داعم والقسمة على صفر بلا معنى.
يجب أن يكون الحمل محدودًا وغير سالب حتى لا يُنفى الوزن بصمت إلى قوة شد عبثية.
أين تظهر حاسبات جهد أنظمة البكرات في العمل الحقيقي
تطلب مقررات الفيزياء في المرحلة الثانوية والمقدمة الجامعية رسوم البكرة المركّبة، وتعدّ الفروع الداعمة على مخططات الجسم الحر، وتسأل عن قوة الجهد المثالية قبل مسائل الكفاءة؛ ويسرّع مرجع موثوق واحد التصحيح وإعداد العروض. تحوّل فضاءات الصنع وبرامج STEM نمط اللفّ المعدود إلى قوة شد متوقعة ليُقارن الطلاب التوقع بميزان نابض عند الطرف الحر للحبل. غالبًا ما تذكر ملاحظات التصميم الميكانيكي الجهد المثالي بجانب الشد المقاس عند توثيق اختبارات الرفع ومشتريات block and tackle.
إذا احتجت لاحقًا الميزة الميكانيكية الفعلية من الجهد المقاس، أو كفاءة البكرات، أو الشغل والقدرة على مسار الرفع، أو تخفيض القوة على مستوٍ مائل، فعاملها كنيات بحث وصفحات هبوط منفصلة بدل إثقال صفحة حاسبة الجهد المثالي لنظام البكرات هذه بجداول احتكاك أو ديناميكا تنتمي إلى موضع آخر.
حالات الاستخدام
مفاتيح إجابات الواجبات والامتحانات
احسب الجهد المثالي F_e = load / n من عدد الفروع الداعمة ليتشارك الطلاب والمصححات الآلية حقيقة واحدة بصيغة مغلقة.
تحضير مختبر البكرة المركّبة
توقّع قوة الشد المثالية لجهاز ملفوف قبل قياس الجهد الفعلي والكفاءة بميزان نابض.
الأسئلة الشائعة
كيف يُحسب جهد نظام البكرات؟
في النموذج المثالي تساوي قوة الجهد F_e الحمل مقسومًا على عدد مقاطع الحبل الداعمة n.
ماذا يحدث إذا كان segments صفرًا؟
لا يمكن لصفر من المقاطع الداعمة رفع حمل وسينتج قسمة على صفر.
هل يشمل ذلك الاحتكاك أو الكفاءة؟
لا. تعيد هذه الصفحة الجهد المثالي فقط. الميزة الميكانيكية الفعلية والكفاءة مسائل وصفحات هبوط منفصلة.
هل يمكن أن يكون segments كسرًا؟
لا. يجب أن يكون عدد الفروع الداعمة عددًا صحيحًا موجبًا (n ≥ 1).
هل تجعل بكرة ثابتة واحدة رفع الحمل أسهل؟
لا تقلل القوة: مع بكرة ثابتة واحدة تساوي قوة الشد الحمل كاملًا. فهي تغيّر الاتجاه فقط، فتشدّ الحبل إلى الأسفل بدل أن ترفع الثقل إلى الأعلى.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-system-effort \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"load":400,"segments":4}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-system-effort", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"load": 400,
"segments": 4
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-system-effort",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"load": 400,
"segments": 4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-system-effort", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"load":400,"segments":4}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"load":400,"segments":4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-system-effort", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"load": 400,
"segments": 4
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.pulley_system_effort",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
كيف يُعرَّف الجهد المثالي لنظام البكرات
المسار حساب عائم حتمي: بلا بذور عشوائية، وبلا طوابع ساعة حائط، وبلا استدعاءات شبكة، وبلا انحراف نموذج، فتنتج المدخلات المتطابقة دائمًا نفس JSON.
ما الذي ترسله وما الذي تستقبله
تشمل الفحوص الكلاسيكية حملًا أربعمائة وأربعة مقاطع لجهد مئة؛ وحملًا مئة ومقطعين لجهد خمسين؛ وحملًا خمسين ومقطعًا واحدًا لجهد خمسين بلا تخفيض للقوة. اربط النموذج المجاني في المتصفح للواجبات والتحقق السريع، ثم استدعِ العقد نفسه من السكربتات عندما تحتاج مفاتيح إجابات بالجملة أو أوراق تحضير المختبر أو مراجع تصحيح. حافظ على اتساق الوحدات عبر مختبر متعدد الخطوات: إذا كان الحمل بالكيلونيوتن يُبلَّغ الجهد بنفس الوحدة فتبقى التقارير متماسكة بلا تحويلات خفية أو خلط وحدات يفسد حاصل القسمة. أرسل عددين محدودين إلزاميين في الحقلين load وsegments. الحمل load هو الوزن أو القوة التي تريد تثبيتها أو رفعها ببطء، عادةً بالنيوتن عندما تريد الجهد بالنيوتن، أو بأي وحدة قوة متسقة في الطلب. segments هو عدد فروع الحبل الداعمة n ويجب أن يكون عددًا صحيحًا موجبًا لا يقل عن واحد. الحقول الناقصة والسلاسل غير العددية وNaN وInfinity والمقاطع الصفرية أو السالبة والمقاطع غير الصحيحة والحمل السالب تفشل بـ invalid_input ولا تُحاسب. عند النجاح تعيد الاستجابة load وsegments منظّفين، وeffort وeffort_force كليهما يساويان الحمل مقسومًا على n، وmechanical_advantage يساوي n للراحة عندما تريد أيضًا IMA المثالي، وmodel بالقيمة ideal، وكائن تلميح للوحدات، والطريقة ideal_block_and_tackle_effort، وسلسلة الصيغة F_e = load / n. تسعير استدعاءات API الناجحة هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر؛ ولا تستهلك إخفاقات التحقق الرصيد المدفوع مسبقًا.
أين تظهر حاسبات جهد أنظمة البكرات في العمل الحقيقي
يقيّم طاقم التجهيز المسرحي والإبحار وتدريب الإنقاذ عملية الشراء من عدد الفروع ووزن الحمولة كمرشح أول قبل عوامل الأمان وتخفيضات الاحتكاك الحقيقي. يريد مؤلفو المناهج الذين يبنون دروسًا تفاعلية نفس شكل JSON في عنصر المتصفح وفي API حتى تبقى أوراق العمل دون اتصال والمصححات الآلية متوافقة. ولأن هذه القدرة محرك parse خالص، فإن تسعير API هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر ناجح ولا يستهلك فشل التحقق الرصيد.
حالات التكامل
مسودات تحجيم التجهيز والرفع
حوّل المقاطع الداعمة المعدودة ووزن الحمولة إلى جهد مثالي كمرشح أول قبل عوامل الأمان وتخفيضات الاحتكاك.
أسئلة تقنية
كم تكلفة حاسبة جهد نظام البكرات؟
أداة المتصفح مجانية. تستخدم طلبات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بمقدار $0.002 لكل استدعاء ناجح؛ والمدخل غير الصالح لا يُحاسب.