Номер 2, страница 87 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-46. Применение правила равновесия рычага к блоку. Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики. Вариант № 1 - номер 2, страница 87.

Решение.

Решение

Чтобы сравнить плечи сил, необходимо рассмотреть каждый вид блока как рычаг. Плечо силы — это кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

Неподвижный блок

Неподвижный блок — это блок, ось которого закреплена. Он представляет собой равноплечий рычаг, так как ось вращения проходит через центр колеса. Сила тяжести груза $\text{P}$ и тянущая сила $\text{F}$ прикладываются к веревке на одинаковом расстоянии от оси вращения. Это расстояние равно радиусу блока $\text{R}$.

Следовательно, плечо силы $\text{P}$ равно $l_P = R$, и плечо силы $\text{F}$ также равно $l_F = R$. Таким образом, у неподвижного блока плечи сил равны: $l_P = l_F$.

Подвижный блок

Подвижный блок — это блок, ось которого перемещается вместе с грузом. Его можно рассматривать как рычаг, у которого точка опоры находится на краю колеса (в точке, где веревка касается блока со стороны неподвижного крепления). Сила тяжести груза $\text{P}$ приложена к центру блока (его оси), поэтому ее плечо равно радиусу блока: $l_P = R$. Тянущая сила $\text{F}$ приложена к противоположному краю колеса, поэтому ее плечо равно диаметру блока: $l_F = D = 2R$.

Таким образом, у подвижного блока плечо тянущей силы в два раза больше плеча силы тяжести груза: $l_F = 2l_P$.

Ответ: У неподвижного блока плечи приложенных сил равны друг другу и равны радиусу блока. У подвижного блока плечо тянущей силы в два раза больше плеча силы, создаваемой грузом (плечо тянущей силы равно диаметру блока, а плечо силы груза — радиусу).