Номер 3, страница 129 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Работа, мощность, энергия. Параграф 35. Другие механизмы. Вопросы - номер 3, страница 129.

Условие.

3. Что представляет собой ворот? Чем определяется даваемый им выигрыш в силе?

Решение.

3. Ворот — это простой механизм, который представляет собой разновидность рычага и используется для подъёма грузов, например, ведра с водой из колодца. Конструктивно он состоит из цилиндра (вала), вращающегося на оси, и прикреплённой к нему рукоятки. На цилиндр наматывается верёвка или цепь, к концу которой прикреплён груз.

Выигрыш в силе, который даёт ворот, определяется правилом моментов. Ось вращения цилиндра является точкой опоры. Сила $\text{F}$, прикладываемая человеком к рукоятке, действует на плече $\text{R}$, равном радиусу окружности, описываемой рукояткой. Сила тяжести груза $\text{P}$ действует на плече $\text{r}$, равном радиусу цилиндра. В состоянии равновесия моменты этих сил равны: $F \cdot R = P \cdot r$.

Выигрыш в силе — это отношение веса груза к приложенной силе, то есть $\frac{P}{F}$. Из формулы равновесия следует, что этот выигрыш равен отношению радиуса рукоятки к радиусу цилиндра:

$\frac{P}{F} = \frac{R}{r}$

Таким образом, выигрыш в силе тем больше, чем длиннее рукоятка и чем меньше радиус цилиндра.

Ответ: Ворот — это механизм в виде цилиндра с рукояткой, предназначенный для подъёма грузов. Выигрыш в силе определяется отношением радиуса рукоятки к радиусу цилиндра, на который наматывается трос.