Номер 2, страница 64 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-9. Простые механизмы. КПД механизма. Вариант 2 - номер 2, страница 64.

Условие.

2. Подвижный блок

А. дает выигрыш в силе в 2 раза

Б. не дает выигрыша в силе

В. дает выигрыш в силе в 4 раза

Решение.

Решение

Подвижный блок — это простой механизм в виде колеса с желобом по окружности, ось которого не закреплена и перемещается в пространстве вместе с грузом. Он используется для получения выигрыша в силе.

Рассмотрим идеальный подвижный блок, пренебрегая его весом, весом веревки и силой трения в оси. Пусть к оси блока подвешен груз весом $\text{P}$. Через блок перекинута веревка, один конец которой неподвижно закреплен, а к другому концу прикладывается сила $\text{F}$ для подъема груза.

В этом случае вес груза $\text{P}$ распределяется на два участка веревки, которые его поддерживают. Сила натяжения в каждом из этих участков одинакова и равна приложенной силе $\text{F}$ (согласно свойству нерастяжимой веревки). Таким образом, для удержания груза в равновесии или его равномерного подъема, суммарная сила, направленная вверх, должна быть равна весу груза, направленному вниз.

Запишем условие равновесия сил:

$F + F = P$

$2F = P$

Отсюда можно выразить силу $\text{F}$, необходимую для подъема груза:

$F = \frac{P}{2}$

Выигрыш в силе, который дает механизм, определяется как отношение веса поднимаемого груза $\text{P}$ к прикладываемой силе $\text{F}$. Для подвижного блока он равен:

$\frac{P}{F} = \frac{P}{P/2} = 2$

Это означает, что идеальный подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза. Таким образом, правильным вариантом ответа является А.

Ответ: А. даёт выигрыш в силе в 2 раза.