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

IX. Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Выполняем тест - номер 7, страница 88.

Условие.

7. Неподвижный блок даёт выигрыш в силе:

1) в 2 раза

2) в 3 раза

3) в 4 раза

4) не даёт выигрыша

Решение.

Решение

Неподвижный блок — это простой механизм, представляющий собой колесо с жёлобом, ось которого закреплена и не перемещается при подъёме грузов. Через блок перекинута верёвка или трос.

Рассмотрим идеальный неподвижный блок, то есть пренебрежём трением в оси блока и весом самой верёвки. Чтобы поднять или удержать груз весом $\text{P}$, к свободному концу верёвки нужно приложить силу $\text{F}$.

Согласно условию равновесия рычага, которым в данном случае является колесо блока, моменты сил, вращающие его по часовой стрелке и против часовой стрелки, должны быть равны. Плечи сил $\text{P}$ и $\text{F}$ равны радиусу блока $\text{r}$.

$M_1 = M_2$

$P \cdot r = F \cdot r$

Разделив обе части уравнения на $\text{r}$, получаем:

$P = F$

Это означает, что приложенная сила $\text{F}$ равна весу груза $\text{P}$.

Выигрыш в силе — это отношение величины силы сопротивления (веса груза $\text{P}$) к величине приложенной силы (тянущей силы $\text{F}$).

Выигрыш в силе = $\frac{P}{F}$

Поскольку $P = F$, то выигрыш в силе равен $\frac{P}{P} = 1$.

Таким образом, неподвижный блок не даёт выигрыша в силе. Он лишь позволяет изменять направление действия силы, что часто бывает удобно (например, легче тянуть верёвку вниз, используя вес своего тела, чем тянуть груз вверх).

Следовательно, верный вариант ответа — 4.

Ответ: 4) не даёт выигрыша