Номер 9, страница 89 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IX. Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Выполняем тест - номер 9, страница 89.

Условие.

9. Блок, изображённый на рисунке, позволяет:

1) получить выигрыш в силе, не меняя её направления

2) получить выигрыш в силе и изменить её направление

3) изменять направление силы, не получая выигрыша в силе

Решение.

Решение

На рисунке изображён неподвижный блок. Неподвижным называют блок, ось которого закреплена и при подъёме или опускании грузов не перемещается. Такие блоки служат для изменения направления действия силы.

Рассмотрим силы, действующие в системе. На груз (ведро) действует сила тяжести $\vec{P}$, направленная вертикально вниз. Чтобы удержать груз в равновесии или поднимать его равномерно, необходимо, чтобы сила натяжения верёвки $\vec{T}$, действующая на груз, была равна по модулю и противоположна по направлению силе тяжести. В идеальном случае (пренебрегая трением в оси блока и массой верёвки), модуль силы натяжения равен модулю веса груза: $T = P$.

К свободному концу верёвки прикладывают силу $\vec{F}$. Для равновесия системы модуль этой силы должен быть равен модулю силы натяжения верёвки: $F = T$.

Таким образом, для подъёма груза с помощью неподвижного блока необходимо приложить силу, модуль которой равен модулю веса груза: $F = P$. Это означает, что неподвижный блок не даёт выигрыша в силе.

Основное преимущество такого блока заключается в том, что он позволяет изменить направление приложения силы. Например, чтобы поднять груз вверх, можно тянуть за верёвку вниз, что часто является более удобным.

Теперь проанализируем предложенные варианты ответа:

① получить выигрыш в силе, не меняя её направления
Это утверждение неверно. Неподвижный блок не даёт выигрыша в силе.

② получить выигрыш в силе и изменить её направление
Это утверждение неверно. Хотя блок и меняет направление силы, он не даёт выигрыша в силе. Выигрыш в силе даёт подвижный блок.

③ изменять направление силы, не получая выигрыша в силе
Это утверждение полностью верное и описывает основное свойство и назначение неподвижного блока.

Ответ: изменять направление силы, не получая выигрыша в силе.