قرقره

قرقره (مکانیک). قِرقِره[ ۱] یا غرغره[ ۲] چرخی است که در لبه های خود شیاری دارد برای نگهداشتن طناب یا کابل. قرقره از ماشین های ساده است و معمولاً برای کاهش نیروی لازم برای کشیدن یا بلند کردن بارها طراحی می شوند.
شخصی می خواهد وزنه فوق العاده سنگینی را نه از راه پله بلکه از طریق پنجره ساختمان به داخل ساختمان انتقال دهد. او برای این کار از طناب و قرقره استفاده می کند. این وسایل باعث می شوند که وزنه با نیروی کمتر از وزن خود بالا کشیده شود. این کار چگونه عملی می شود؟
ابتدا جسم سنگینی را در نظر بگیرید که از دو طناب آویزان شده است. در این مجموعه نیروی روبه بالای وارد بر جسم برابر کشش طناب ها است و مجموع کشش طناب ها بر اساس شرط تعادل نیروها باید برابر وزن جسم باشد. اگر وزنه و سیستم آویخته آن متقارن باشد، کشش هر طناب برابر نصف وزن جسم خواهد بود.
هدف از به کار بردن دستگاه ها کاهش نیروی محرک است. می توان دستگاه قرقره ها را طوری باهم ترکیب کرد که نیروی محرک بازهم کمتر شود. اگر قرقره متحرکی که وزنه ای به آن بسته شده را از طریق طنابی به یک قرقره ثابت سوار کنیم. نیروی مقاوم به جای دو طناب، میان سه طناب تقسیم می شود. در این حالت بازوی محرک سه برابر بازوی مقاوم می باشد. با استفاده از قرقره های بیشتر، بازهم می توان نیروی محرک را کمتر کرد.
در ترکیب قرقره های مرکب چنین تصور می شود که اصطکاک بیشتر ظاهر می شود، در صورتیکه اصطکاک در آرایش هندسی دستگاه تأثیری ندارد. اما اصطکاک طناب با قرقره مهم است که برای کاهش آن ( تا ناچیز و قابل صرف نظر شود ) شیار قرقره را روغن کاری می کنند.
کم کردن نیروی محرک با به کار بردن تعداد بیشتری از قرقره ها محدودیت دارد؛ زیرا در تحلیل اخیر از عواملی همچون نیروی اصطکاک، وزن قرقره های متحرک کشسانی طناب و مقاومت هوا صرف نظر کرده ایم. در حالت واقعی مسئله، هر بار که یک قرقره اضافه کنیم اصطکاک دستگاه افزایش می یابد. اگر قرقره متحرک باشد که در واقع این نوع قرقره نیروی محرک را کاهش می دهد، وزن آن به نیروی مقاوم اضافه می شود. نیروی محرک در یک دستگاه واقعی همواره از نیروی محرک آرمانی که با تقسیم نیروی مقاوم میان طناب ها بدست می آید، بزرگ تر است.
اگر تعداد قرقره ها افزایش یابد ممکن است مقدار نیروی مقاوم به طور قابل ملاحظه ای افزایش یابد. نیروی اصطکاک نیز، با اینکه باعث افزایش نیروی محرک می شود، هیچ تأثیری در مقداری که باید طناب کشیده شود، ندارد. قرقره های مرکب به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند:

قِرقِره (pulley)
قِرقِره
ماشین ساده ایمتشکل از یک چرخ ثابت و شیاردار که دور آن طناب یا زنجیری پیچیده می شود. قرقرۀ ساده فقط جهت اعمال نیرو را تغییر می دهد، مانند بالابری ساده برای بالا کشیدن بار. اگر بیش از یک قرقره به کار رود، مزیت مکانیکی (← مزیت_مکانیکی) پدید می آید، به طوری که با نیروی مفروض می توان بار سنگین تری را بالا کشید. مزیت مکانیکی به آرایش قرقره ها وابسته است. مثلاً با جعبه قرقره ای با سه طناب می توان بار را با صرف نیرویی معادل یک سوم نیروی لازم برای بالابردن مستقیم همان بار با چشم پوشی از اصطکاک، جابه جا کرد. مزیت مکانیکی چنین جعبه قرقره ای سه است. با افزایش تعداد طناب ها مزیت مکانیکی قرقره افزایش می یابد. اگر مجموعه ای از قرقره ها چهار طناب داشته باشد، مزیت مکانیکی آن چهار است و با نیروی پنج نیوتون، بار بیست نیوتونی را بلند می کند.