Номер 23, страница 83, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 24. Блоки. Наклонная плоскость - номер 23, страница 83.

Условие.

23. На рисунке 24.14 изображён блок с подвешенным к нему грузом. Какой это блок — подвижный или неподвижный? Даёт ли он выигрыш в силе? Если нет, то с какой целью он используется? Имеет ли значение, в каком направлении надо тянуть свободный конец верёвки, чтобы легче было поднимать груз?

Рис. 24.14

Решение.

Какой это блок — подвижный или неподвижный?

На рисунке изображён неподвижный блок. Неподвижным называют блок, ось которого закреплена и при подъёме грузов не поднимается и не опускается вместе с ними.

Ответ: Неподвижный блок.

Даёт ли он выигрыш в силе?

Неподвижный блок не даёт выигрыша в силе. Его можно рассматривать как равноплечий рычаг, у которого плечи сил равны радиусу колеса ($\text{r}$). Для равновесия такого рычага необходимо, чтобы прикладываемая сила $\text{F}$ была равна силе тяжести груза $\text{P}$. По правилу моментов: $M_F = M_P$, или $F \cdot r = P \cdot r$, откуда следует, что $F = P$. Таким образом, прикладываемая сила равна весу груза (без учёта трения и веса верёвки).

Ответ: Нет, не даёт.

Если нет, то с какой целью он используется?

Основная цель использования неподвижного блока — изменение направления приложения силы. Это позволяет поднимать грузы, находясь в более удобном положении. Например, можно тянуть верёвку вниз, используя вес собственного тела, чтобы поднять груз вверх, что зачастую удобнее и безопаснее, чем тянуть груз непосредственно вверх.

Ответ: Он используется для изменения направления действия силы.

Имеет ли значение, в каком направлении надо тянуть свободный конец верёвки, чтобы легче было поднимать груз?

Нет, направление, в котором тянут свободный конец верёвки, не влияет на величину силы, необходимой для подъёма груза. Сила натяжения верёвки, необходимая для уравновешивания груза, остаётся постоянной ($F=P$) независимо от угла, под которым тянут верёвку (положения 1, 2 или 3 на рисунке). Меняется только направление, в котором нужно прикладывать эту силу.

Ответ: Нет, не имеет значения.