Номер 8, страница 88 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IX. Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Выполняем тест - номер 8, страница 88.

Условие.

8. Из простых механизмов даёт выигрыш в силе:

1) наклонная плоскость

2) рычаг

3) подвижный блок

4) все перечисленные механизмы

Решение.

Решение

Простые механизмы — это устройства, служащие для преобразования силы. Выигрыш в силе они дают в том случае, когда приложенная для совершения работы сила оказывается меньше силы сопротивления (например, веса поднимаемого груза). Проанализируем каждый из предложенных вариантов.

1. Наклонная плоскость

Наклонная плоскость позволяет поднимать тело на некоторую высоту $\text{h}$, перемещая его по длинному пути $\text{l}$. При этом прикладываемая сила $\text{F}$ будет меньше веса тела $\text{P}$. Согласно «золотому правилу механики», выигрывая в силе, мы проигрываем в расстоянии. В идеальном случае (без трения) выигрыш в силе равен отношению длины плоскости к её высоте: $P/F = l/h$. Так как длина наклонной плоскости всегда больше высоты ($l>h$), этот механизм даёт выигрыш в силе.

2. Рычаг

Рычаг представляет собой твёрдое тело, вращающееся вокруг точки опоры. Условие равновесия рычага гласит, что моменты сил, вращающих его в противоположных направлениях, равны: $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$, где $F_1$ и $F_2$ – силы, а $l_1$ и $l_2$ – их плечи. Сделав плечо прикладываемой силы $l_1$ длиннее плеча силы сопротивления $l_2$, можно получить выигрыш в силе, так как $F_2/F_1 = l_1/l_2$. Если $l_1 > l_2$, то $F_1 < F_2$.

3. Подвижный блок

Подвижный блок — это блок, ось которого перемещается вместе с грузом. При использовании подвижного блока вес груза $\text{P}$ распределяется на две части каната, удерживающие блок. Поэтому для подъема груза требуется приложить силу, в идеальном случае равную половине его веса: $F = P/2$. Таким образом, подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза.

Поскольку все три перечисленных механизма могут давать выигрыш в силе, верным является четвертый вариант ответа.

Ответ: 4