Номер 6, страница 88 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IX. Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Выполняем тест - номер 6, страница 88.

Условие.

6. Подвижный блок даёт выигрыш в силе:

1) в 2 раза

2) в 3 раза

3) в 4 раза

4) не даёт выигрыша

Решение.

Решение

Подвижный блок — это простой механизм, представляющий собой колесо с жёлобом, ось которого может перемещаться в пространстве вместе с грузом. Через блок пропущена верёвка или трос.

Когда с помощью подвижного блока поднимают груз, его вес $\text{P}$ распределяется на две части верёвки, поддерживающие блок. Пусть к свободному концу верёвки приложена сила $\text{F}$. В идеальном случае (пренебрегая весом блока и трением в его оси) сила натяжения в каждой части верёвки будет одинакова и равна приложенной силе $\text{F}$.

Для того чтобы система находилась в равновесии или двигалась равномерно, сумма сил, действующих вверх, должна быть равна силе, действующей вниз. На груз действует сила тяжести $\text{P}$ (вес груза) вниз. Вверх действуют две силы натяжения верёвки, каждая из которых равна $\text{F}$.

Таким образом, условие равновесия можно записать в виде формулы:

$P = F + F = 2F$

Отсюда следует, что для подъёма груза необходимо приложить силу $\text{F}$, равную половине его веса:

$F = \frac{P}{2}$

Выигрыш в силе, который даёт механизм, определяется как отношение веса груза $\text{P}$ к прикладываемой силе $\text{F}$.

Выигрыш в силе = $\frac{P}{F} = \frac{P}{\frac{P}{2}} = 2$

Следовательно, идеальный подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза.

Ответ: 1