Номер 31.3, страница 115 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 31. Блоки. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 31.3, страница 115.

31.3 [759] Каковы должны быть показания динамометров в положениях А и В (рис. IV-27)? (Груз не движется.)

Рис. IV-27

Дано:

Вес груза $P = 20$ Н

Система находится в равновесии (груз не движется).

Найти:

$F_A$ — показания динамометра в положении А.

$F_B$ — показания динамометра в положении B.

Решение:

Динамометр измеряет модуль силы упругости пружины, который в состоянии равновесия равен модулю силы, растягивающей пружину. В данном случае динамометр измеряет силу натяжения нити.

Так как груз находится в равновесии, сумма всех сил, действующих на него, равна нулю. На груз действуют две силы: сила тяжести $P$, направленная вниз, и сила натяжения нити $T$, направленная вверх. Из условия равновесия следует, что эти силы равны по модулю:

$T = P = 20$ Н

В системе используется идеальный неподвижный блок. Такой блок не даёт выигрыша в силе, а только изменяет направление её действия. Сила натяжения $T$ одинакова по всей длине нити.

Положение А

В положении А динамометр измеряет силу, с которой тянут нить, чтобы удержать груз. Эта сила равна силе натяжения нити $T$. Направление, в котором тянут динамометр, не влияет на величину силы, необходимой для удержания груза в равновесии.

Следовательно, показания динамометра $F_A$ равны силе натяжения нити:

$F_A = T = 20$ Н

Ответ: Показания динамометра в положении А равны 20 Н.

Положение B

Аналогично, в положении B динамометр прикреплен к той же нити и удерживает тот же груз в равновесии. Блок меняет направление силы натяжения на горизонтальное, но её величина остается прежней, так как она по-прежнему уравновешивает вес груза.

Показания динамометра $F_B$ также будут равны силе натяжения нити:

$F_B = T = 20$ Н

Ответ: Показания динамометра в положении B равны 20 Н.