Номер 3, страница 105 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Блоки — разновидность рычага - номер 3, страница 105.

Решение.

Решение

Рассмотрим неподвижный и подвижный блоки как разновидности рычага, чтобы определить их ключевое отличие.

Неподвижный блок — это блок, ось которого закреплена и не перемещается при подъеме грузов. Его можно рассматривать как равноплечий рычаг. Точкой опоры (осью вращения) является ось блока. Силы приложены к верёвке, перекинутой через блок. Плечо силы, с которой мы тянем веревку, равно радиусу блока $\text{r}$. Плечо силы тяжести груза также равно радиусу блока $\text{r}$. Поскольку плечи сил равны ($l_1 = l_2 = r$), то по правилу равновесия рычага, приложенная сила равна весу груза ($F = P$). Таким образом, неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, а лишь меняет её направление. Его основная характеристика как рычага — это то, что он является равноплечим.

Подвижный блок — это блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом. Его можно рассматривать как неравноплечий рычаг. Точкой опоры является точка касания веревки на окружности блока (там, где закреплен один конец веревки). Сила тяжести груза $\text{P}$ приложена к оси блока, и её плечо равно радиусу блока $\text{r}$. Приложенная сила $\text{F}$ действует на другой конец веревки, и её плечо равно диаметру блока $2r$. Так как плечо приложенной силы в два раза больше плеча силы тяжести ($l_1 = 2r$, $l_2 = r$), подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза ($F = P/2$). Следовательно, подвижный блок является неравноплечим рычагом.

Сравнивая эти два механизма, мы видим, что основное отличие неподвижного блока от подвижного, как разновидностей рычага, заключается в том, что неподвижный блок представляет собой равноплечий рычаг, в то время как подвижный — неравноплечий. Поэтому правильный вариант ответа — первый.

Ответ: 1