Номер 6, страница 78, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 24. Блоки. Наклонная плоскость - номер 6, страница 78.

Условие.

6. На рисунке 24.6 изображён подъём груза с помощью системы блоков.

a) Сколько в этой системе подвижных блоков и сколько неподвижных?

б) Получается ли при этом выигрыш в силе, и если да, то какой?

Рис. 24.6

Решение.

а) Сколько в этой системе подвижных блоков и сколько — неподвижных?

Неподвижными называются блоки, оси которых закреплены и не изменяют своего положения при подъёме или опускании груза. На рисунке видно, что два верхних блока прикреплены к неподвижной балке. Следовательно, в системе 2 неподвижных блока.
Подвижными называются блоки, оси которых поднимаются и опускаются вместе с грузом. Нижний блок, к которому прикреплён груз, является подвижным. Следовательно, в системе 1 подвижный блок.

Ответ: в системе 1 подвижный блок и 2 неподвижных блока.

б) Получается ли при этом выигрыш в силе, и если да, то какой?

Да, данная система блоков, называемая полиспастом, даёт выигрыш в силе. Выигрыш в силе создаётся за счёт использования подвижного блока. Неподвижные блоки в этой системе служат для изменения направления прикладываемой силы.
Идеальный выигрыш в силе (без учёта сил трения и веса блоков и верёвки) равен количеству отрезков верёвки, на которых висит подвижный блок с грузом.
Из рисунка видно, что подвижный блок, удерживающий груз весом $\text{P}$, поддерживается двумя отрезками верёвки. Сила натяжения $\text{T}$ в каждом из этих отрезков направлена вверх. Для равновесия или равномерного подъёма груза необходимо, чтобы суммарная сила натяжения, действующая вверх, была равна весу груза $\text{P}$, действующему вниз:
$P = T + T = 2T$
Сила $\text{F}$, которую необходимо приложить к свободному концу верёвки, равна силе натяжения верёвки $\text{T}$ (так как верёвка одна, то сила натяжения по всей её длине одинакова):
$F = T$
Подставив $\text{F}$ вместо $\text{T}$ в первое уравнение, получим:
$P = 2F$
Выигрыш в силе определяется как отношение веса груза $\text{P}$ к приложенной силе $\text{F}$:
Выигрыш в силе = $\frac{P}{F} = \frac{2F}{F} = 2$

Ответ: да, система даёт выигрыш в силе в 2 раза.