Номер 5, страница 84 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-43. Простые механизмы. Вариант № 2 - номер 5, страница 84.

Решение.

Блок — это простой механизм в виде колеса с желобом по окружности, вращающегося вокруг своей оси, через который перекинут трос, канат или цепь. Блоки используются для изменения направления действия силы (неподвижный блок) или для получения выигрыша в силе (подвижный блок и системы из нескольких блоков — полиспасты).

Примеры использования в строительстве и промышленности:

1. Подъемные краны. Для подъема многотонных грузов, таких как бетонные плиты или стальные балки, в кранах применяются полиспасты — системы из нескольких подвижных и неподвижных блоков. Полиспаст дает значительный выигрыш в силе. В идеальной системе (без учета трения и веса троса) выигрыш в силе равен числу ветвей троса $\text{n}$, удерживающих груз. Таким образом, для подъема груза весом $\text{P}$ требуется сила $F = \frac{P}{n}$.

2. Монтажные работы. При монтаже конструкций или ремонте на высоте рабочие часто используют неподвижный блок для подъема инструментов и материалов. Такой блок не дает выигрыша в силе, но позволяет тянуть веревку вниз, что физически удобнее и безопаснее, чем тянуть груз вверх.

Примеры использования в быту:

1. Колодец. Классический пример использования неподвижного блока для подъема ведра с водой. Он изменяет направление силы, позволяя человеку использовать вес своего тела для облегчения подъема.

2. Флагшток. Простой неподвижный блок на вершине флагштока используется для подъема и спуска флага. Человек, стоя на земле, тянет за одну сторону веревки, чтобы поднять флаг, прикрепленный к другой стороне.

3. Лифты. В конструкции лифтов используется сложная система блоков в сочетании с противовесом. Это позволяет электродвигателю поднимать и опускать кабину с меньшими затратами энергии, так как противовес компенсирует значительную часть веса кабины.

4. Силовые тренажеры. В тренажерных залах блоки являются ключевым элементом многих тренажеров. Они направляют движение тросов и позволяют прикладывать силу под разными углами для тренировки определенных групп мышц.

5. Подъемные механизмы для штор и жалюзи. Веревочные механизмы для управления шторами и жалюзи часто включают в себя простые блоки для удобства подъема и опускания.

Примеры использования на транспорте и в туризме:

1. Такелаж парусных судов. Исторически и по сей день на парусниках используется множество блоков для управления парусами. С их помощью команда может справляться с огромными силами, создаваемыми ветром, поднимать тяжелые паруса и реи, а также настраивать их положение.

2. Автосервис. В автомастерских для извлечения двигателя из автомобиля часто используют ручную таль или лебедку, в основе которой лежит полиспаст.

3. Альпинизм и спасательные работы. Альпинисты и спасатели применяют компактные полиспасты для подъема людей или снаряжения по вертикальным склонам, а также для натяжения переправ через ущелья. Выигрыш в силе, даваемый такой системой, позволяет одному или двум людям выполнить работу, требующую усилий нескольких человек.

Ответ: Блоки широко применяются в различных сферах: в строительстве (подъемные краны), в быту (колодцы, лифты, флагштоки, спортивные тренажеры), на транспорте и в мореплавании (такелаж парусных судов), в автосервисах (подъемники двигателей) и в спасательных работах. Основные функции блоков — изменение направления приложенной силы для удобства и получение выигрыша в силе для подъема тяжелых грузов.