Номер 26, 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 26, страница 83.

Условие.

26. Рассмотрите систему блоков, изображённую на рисунке 24.17, и укажите число подвижных и неподвижных блоков в ней. Какой выигрыш в силе можно получить, используя такую систему?

Рис. 24.17

Решение.

Число подвижных и неподвижных блоков

Для определения типа блока необходимо проанализировать, закреплена ли его ось.

Неподвижный блок — это блок, ось которого зафиксирована и не меняет своего положения в пространстве при движении груза. В системе, показанной на рисунке, самый верхний блок прикреплен к неподвижной балке. Следовательно, в системе 1 неподвижный блок.

Подвижный блок — это блок, ось которого перемещается в пространстве вместе с грузом. Три нижних блока в данной системе поднимаются и опускаются вместе с грузом. Следовательно, в системе 3 подвижных блока.

Ответ: В системе 1 неподвижный блок и 3 подвижных блока.

Выигрыш в силе

Идеальный выигрыш в силе, который дает система блоков (полиспаст), равен числу отрезков веревки, поддерживающих подвижную часть системы (подвижные блоки вместе с грузом).

В рассматриваемой системе вес груза $\text{P}$ распределяется между отрезками веревки, на которых подвешены три подвижных блока. Каждый из трех подвижных блоков висит на двух отрезках веревки. Таким образом, общее число отрезков веревки, удерживающих груз, равно $3 \times 2 = 6$.

Пусть $\text{T}$ — сила натяжения веревки. В идеальной системе (без учета трения и веса блоков и веревки) натяжение во всех точках веревки одинаково. Вес груза $\text{P}$ уравновешивается суммарной силой натяжения шести отрезков веревки:

$P = 6T$

Сила $\text{F}$, которую прикладывает рука к свободному концу веревки, равна силе натяжения $\text{T}$. Неподвижный блок лишь изменяет направление действия этой силы.

$F = T$

Выигрыш в силе — это отношение веса поднимаемого груза $\text{P}$ к приложенной силе $\text{F}$:

$Выигрыш\ в\ силе = \frac{P}{F} = \frac{6T}{T} = 6$

Следовательно, данная система блоков позволяет получить теоретический выигрыш в силе в 6 раз.

Ответ: Используя такую систему, можно получить выигрыш в силе в 6 раз.