Номер 3, 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 № 2 - номер 3, страница 87.

Решение.

Дано:

Количество подвижных блоков, $n = 2$

Количество неподвижных блоков = 2

Найти:

Выигрыш в силе, $\text{A}$ - ?

Решение:

Выигрыш в силе при использовании системы блоков (полиспаста) зависит от количества подвижных блоков. Разберем роль каждого типа блоков в системе.

Неподвижный блок — это блок, ось которого закреплена. Он не перемещается вместе с грузом. Его основная функция — изменять направление приложения силы. В идеальных условиях (без трения) неподвижный блок не дает выигрыша в силе, то есть прикладываемая сила равна весу груза.

Подвижный блок — это блок, ось которого перемещается вместе с грузом. Каждый идеальный подвижный блок дает двукратный выигрыш в силе. Это происходит потому, что вес груза $\text{P}$ равномерно распределяется на две ветви веревки, которые поддерживают этот блок. Таким образом, для удержания груза с помощью одного подвижного блока требуется приложить силу, в два раза меньшую, чем вес груза.

В системе из нескольких подвижных блоков (полиспасте) общий выигрыш в силе определяется общим количеством участков веревки, на которых висит подвижная часть системы с грузом. В простейшей и наиболее распространенной схеме полиспаста выигрыш в силе равен удвоенному числу подвижных блоков.

Теоретический выигрыш в силе $\text{A}$ для системы с $\text{n}$ подвижными блоками можно рассчитать по формуле:

$A = 2 \cdot n$

В нашей задаче дано 2 подвижных блока, следовательно, $n = 2$. Количество неподвижных блоков (в данном случае 2) не влияет на величину выигрыша в силе, а служит для удобства, позволяя тянуть веревку в нужном направлении (например, вниз).

Подставим количество подвижных блоков в формулу:

$A = 2 \cdot 2 = 4$

Это означает, что при использовании данной системы для подъема груза потребуется приложить силу в 4 раза меньше, чем вес самого груза (при условии, что мы пренебрегаем весом блоков, веревки и силами трения).

Ответ: Используя систему из 2 подвижных и 2 неподвижных блоков, можно получить выигрыш в силе в 4 раза.