Номер 18, страница 82, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 24. Блоки. Наклонная плоскость - номер 18, страница 82.

Условие.

18. Одинаковую ли силу надо приложить для подъёма одного и того же груза, если использовать системы блоков, изображённые на рисунках 24.11, а и б?

Рис. 24.11

Решение.

Нет, для подъема одного и того же груза с помощью систем блоков, изображенных на рисунках, потребуется приложить разную силу. Чтобы определить, какую силу нужно приложить в каждом случае, проанализируем обе системы, пренебрегая трением, а также весом блоков и веревки.

Решение

Пусть вес груза, который необходимо поднять, равен $\text{P}$.

а) На рисунке а изображена система, состоящая из неподвижных блоков. Неподвижный блок — это блок, ось которого закреплена и не перемещается вместе с грузом. Такой блок позволяет изменить направление прикладываемой силы, но не дает выигрыша в силе. Таким образом, для равномерного подъема груза необходимо приложить силу $F_a$, равную по модулю весу груза:

$F_a = P$

б) На рисунке б показана система, включающая один неподвижный и один подвижный блок. Подвижный блок — это блок, который перемещается вместе с грузом. Вес груза $\text{P}$ равномерно распределяется между двумя участками веревки, которые его поддерживают. Благодаря этому, система дает выигрыш в силе в 2 раза. Сила $F_б$, которую нужно приложить к свободному концу веревки, вдвое меньше веса груза:

$F_б = \frac{P}{2}$

Сравнивая силы, необходимые для подъема груза в обеих системах, видим, что сила в случае а в два раза больше силы в случае б ($F_a = 2 \cdot F_б$). Следовательно, прикладываемые силы не одинаковы.

Ответ: Нет, силы, которые нужно приложить, не одинаковы. Для подъема груза с помощью системы, изображенной на рисунке б, требуется приложить силу в два раза меньшую, чем с помощью системы на рисунке а.