Номер 7, страница 106 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Блоки — разновидность рычага - номер 7, страница 106.

Решение.

Решение

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим каждый тип блока по отдельности.

Подвижный блок

Подвижный блок представляет собой колесо с желобом, ось которого может перемещаться в пространстве вместе с грузом. Груз крепится к оси блока. Веревка одним концом закреплена на опоре, огибает блок, и к ее свободному концу прикладывается сила.

При подъеме груза его вес $\text{P}$ равномерно распределяется на два участка веревки. Поэтому, чтобы удержать груз, к свободному концу веревки достаточно приложить силу $\text{F}$, равную половине веса груза (в идеальном случае, без учета веса самого блока и силы трения):

$F = \frac{P}{2}$

Выигрыш в силе определяется как отношение веса поднимаемого груза $\text{P}$ к приложенной силе $\text{F}$.

Выигрыш в силе $= \frac{P}{F} = \frac{P}{P/2} = 2$.

Следовательно, подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза.

Неподвижный блок

У неподвижного блока ось вращения закреплена, и он не перемещается вместе с грузом. Такой блок можно рассматривать как равноплечий рычаг, где плечи сил равны радиусу блока $\text{R}$. Сила $\text{F}$, приложенная к одному концу веревки, уравновешивает вес груза $\text{P}$, приложенный к другому концу.

Согласно правилу моментов для равновесия, моменты сил должны быть равны:

$F \cdot R = P \cdot R$

Из этого уравнения следует, что приложенная сила равна весу груза:

$F = P$

Выигрыш в силе в этом случае равен:

Выигрыш в силе $= \frac{P}{F} = \frac{P}{P} = 1$.

Таким образом, неподвижный блок не даёт выигрыша в силе. Он используется только для изменения направления приложения силы, что может быть удобным.

Итак, подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, а неподвижный блок выигрыша в силе не дает. Сравнивая этот вывод с предложенными вариантами, мы видим, что правильным является вариант под номером 3.

Ответ: 3) Подвижный в 2 раза, неподвижный не даёт выигрыша в силе