ПОДЪЁМНЫЙ КРАН. Эти гигантские механизмы как нельзя нагляднее демонстрируют законы классической механики: вес стрелы с грузом должен быть уравновешен противовесом. Краны появились в 1920-х гг., и с тех пор непрерывно усовершенствуются. В кранах последнего поколения используется стрела из очень прочной стали, что позволяет уменьшить её вес, дистанционные датчики и микропроцессоры, что позволяет не допускать перегрузки, и гидростатические приводы высокого давления, обеспечивающие высокую точность управления работой механизма. И всё же, несмотря на успехи материаловедения и технологии, принцип работы современных кранов тот же, что и у их далёких предшественников, – это принцип рычага. Условия равновесия в процессе работы непрерывно меняются – они зависят от таких параметров, как длина и угол наклона стрелы, вес, высота подъёма и форма груза, вес и положение противовеса. Порой решающее влияние оказывает ветер.
ОСНОВНОЕ УСЛОВИЕ РАВНОВЕСИЯ: суммарный момент веса стрелы и веса груза должен быть равен моменту веса платформы (с уложенным на нём противовесом). Момент силы – это произведение силы на длину плеча, т.е. расстояния до оси вращения. Центр тяжести всей системы (ось вращения этого гигантского рычага) находится на платформе под стрелой (показан треугольником). Сумма стабилизирующих моментов должна превышать сумму опрокидывающих. Ветер также создаёт опрокидывающий момент.
Scientific American, 1998, February, p. 108.
Продолжение в № 11/07