Een katrolsysteem maakt het gemakkelijker om een ​​voorwerp op te tillen dan het eigen gewicht met de hand op te tillen. Een enkele riemschijf verandert in wezen de richting van de aangetrokken trek of kracht. Wanneer een persoon twee of meer katrollen in een systeem gebruikt, vermenigvuldigt het systeem ook de uitgeoefende kracht naast het veranderen van de richting. Met één vaste en één verplaatsbare riemschijf in een systeem verdubbelt het in feite het gewicht van de lading die u zonder hulp van een andere persoon kunt tillen op basis van het gewicht dat u kunt optillen.

De riemrol: een eenvoudige machine

Als een van de zes eenvoudige machines heeft de poelie twee gelijke armen en werkt op een steunpunt zoals de hendel, hoewel het een wiel is met omrande randen op een as die is voorzien van een touw. Een enkele riemschijf die aan een plafond hangt met een touw dat om zijn wiel is gewikkeld, stelt je in staat een doos op de vloer op te tillen naar een tafel of hoger met slechts de helft van de kracht die nodig is om hem met je handen op te tillen.

Een mechanisch voordeel

Eenvoudige machines zoals de katrol geven je een mechanisch voordeel, waardoor je in essentie sterker wordt dan in het echte leven. Natuurkundigen kwantificeren het werk dat het systeem doet door het berekenen van mechanisch voordeel in Newton, genoemd naar Sir Issac Newton, de grondlegger van de bewegingswetten. Er is 1 newton nodig om 1 kilogram massa te verplaatsen met een snelheid van 1 meter per seconde in de richting van de toegepaste kracht. Om het mechanische voordeel van een katrol te berekenen, verdeel de uitvoerkracht, het gewicht van de belasting door de invoerkracht, de kracht die nodig is om de last op te tillen.

Eén vaste, één verplaatsbare katrol

Als u slechts één riemschijf gebruikt, hoeft u slechts de helft van de kracht te gebruiken die nodig is om met de hand een last op te tillen. Een vaste riemschijf gecombineerd in een systeem met een verplaatsbare riemschijf verdubbelt in feite de kracht die wordt uitgeoefend om het voorwerp op te tillen of te verplaatsen. Als u bijvoorbeeld een voorwerp heeft dat 100 N weegt, hoeft u slechts 50 newton kracht uit te oefenen om het voorwerp in dit katrolsysteem op te tillen. De MA van dit type systeem is gelijk aan twee.

Een systeem van katrollen

Hoewel een enkele riemschijf het mogelijk maakt om een ​​last met de helft van de benodigde kracht te verplaatsen, vergroot een systeem van katrollen het mechanische voordeel door het aantal katrollen en de lengten van het touw die de lading ondersteunen. Het aantal touwstrengen dat de belasting in een meervoudig katrolsysteem ondersteunt, komt in principe overeen met het mechanische voordeel van het systeem. Als u bijvoorbeeld twee vaste en twee beweegbare katrollen hebt, ondersteunen vier stukken touw de lading met een mechanisch voordeel van vier. Voor een belasting van 100 N is 25 Newton kracht nodig om het op te tillen.