Номер 1, страница 136, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 9. Простые механизмы. «золотое правило» механики. Параграф 82. Блок и система блоков. Повторим изученное - номер 1, страница 136.

Условие.

• Что такое простые механизмы?

Решение.

Что такое простые механизмы?

Простые механизмы — это устройства (приспособления), которые позволяют преобразовывать приложенную силу: увеличивать ее по модулю или изменять ее направление. Они используются для совершения механической работы при меньших усилиях. При этом важно понимать, что простые механизмы не дают выигрыша в работе. Этот фундаментальный принцип известен как «золотое правило механики», которое гласит: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии. В идеальном случае (без учета трения) работа, совершаемая приложенной силой, равна полезной работе по перемещению груза.

Традиционно выделяют шесть видов простых механизмов, которые являются основой для всех более сложных машин:

• Рычаг — это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной точки опоры. Условие равновесия рычага описывается правилом моментов: $M_1 = M_2$, или $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$, где $F_1$ и $F_2$ — силы, а $l_1$ и $l_2$ — их плечи. Примеры: качели, лом, ножницы.
• Блок — это колесо с желобом, по которому пропускают трос, верёвку или цепь. Неподвижный блок меняет направление силы, не давая выигрыша в величине. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, но требует перемещать веревку на вдвое большее расстояние.
• Ворот — это комбинация двух соосных цилиндров (или колеса и оси) разного радиуса, вращающихся вместе. Дает выигрыш в силе, равный отношению радиусов большего и меньшего цилиндров. Пример: колодезный ворот.
• Наклонная плоскость — это плоская поверхность, расположенная под углом к горизонту. Позволяет поднимать груз с силой, меньшей его веса, за счет увеличения пути. Выигрыш в силе (без учета трения) равен отношению длины плоскости $\text{l}$ к её высоте $\text{h}$.
• Клин — это, по сути, сдвоенная наклонная плоскость. Он преобразует силу, приложенную к его торцу, в две силы, действующие перпендикулярно его наклонным поверхностям. Используется для разделения объектов (топор, нож).
• Винт — это наклонная плоскость, обёрнутая вокруг цилиндра. Он преобразует вращательное движение в поступательное, создавая при этом значительное усилие. Примеры: домкрат, тиски, болт.

Любая сложная машина, от часов до автомобиля, является комбинацией этих основных простых механизмов.

Ответ: Простые механизмы — это приспособления, служащие для преобразования силы (её увеличения, уменьшения или изменения направления). Они не дают выигрыша в работе, так как выигрыш в силе всегда сопровождается равным ему проигрышем в расстоянии («золотое правило механики»). К классическим простым механизмам относят: рычаг, блок, ворот, наклонную плоскость, клин и винт.