Vì sao bậc thang cuốn vẫn nằm ngang khi cả thang đi lên?
Khám phá mở rộng – Vật lý/KHTN 8
Bậc thang cuốn nằm ngang vì chuyển động của nó bị dẫn hướng bằng các bánh lăn và đường ray có hình dạng phối hợp. Bộ truyền kéo bậc đi, còn hệ dẫn hướng quyết định bậc phải nghiêng theo hướng nào. Không phải mỗi bậc tự tìm thăng bằng như một chiếc ghế treo.
Hai điểm được dẫn đi cùng nhau
Một bậc là một vật rắn. Muốn biết nó đang nghiêng hay ngang, cần biết vị trí tương đối của những điểm đỡ trên bậc. Trong một thiết kế thang cuốn, bánh gắn với trục bậc và bánh đỡ chạy trên những đường dẫn khác nhau. Khoảng cách và độ cao giữa các đường dẫn được phối hợp để mặt đặt chân giữ hướng phù hợp.
Có thể hình dung một khay được đỡ ở hai đầu: hai đầu cùng lên cao chưa đủ; chúng còn phải lên theo cách giữ nguyên chênh lệch độ cao cần thiết. Hệ ray thực hiện sự phối hợp ấy bằng hình học cơ khí.
Vì sao các bậc lại trở thành một mặt phẳng ở đầu thang?
Trong đoạn nghiêng, các bậc kề nhau ở những độ cao khác nhau nên hiện ra thành cầu thang. Khi tới chiếu nghỉ, đường dẫn chuyển dần sang đoạn gần nằm ngang. Các bậc tiến tới cùng mức và nối thành đoạn đi bằng.
Điều đó không đòi hỏi mặt trên mỗi bậc phải nghiêng theo dốc chung của thang. Cần phân biệt hướng chuyển động của bậc với hướng của mặt bậc. Một vật có thể đi chéo lên trong khi mặt trên vẫn ngang.
Hiểu lầm và ghi nhớ
Động cơ cung cấp năng lượng, nhưng chỉ có động cơ chưa đủ giữ bậc ngang. Xích hoặc đai cũng không thay thế vai trò dẫn hướng. Các thiết kế có thể dùng cấu trúc truyền khác nhau; nguyên lý ràng buộc vị trí vẫn quan trọng.
Phần đường hồi bên trong không phải đoạn chở khách và bậc có thể đổi hướng tại đó. Hãy nhớ: bộ truyền tạo chuyển động; ray phối hợp tạo tư thế của bậc.