Номер 3, страница 119 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

3. Чем отличается подвижный блок от неподвижного?

3. Подвижный и неподвижный блоки являются простыми механизмами, предназначенными для работы с силами и грузами, однако они различаются по своему устройству, принципу действия и результату применения.

Неподвижный блок

Это блок, ось которого закреплена и не меняет своего положения в пространстве при перемещении груза.

• Принцип действия: Неподвижный блок работает как равноплечий рычаг. Он не даёт выигрыша в силе. В идеальных условиях (без учёта силы трения и веса верёвки) сила $F$, которую необходимо приложить для подъёма груза весом $P$, равна этому весу: $F = P$.
• Назначение: Основная функция неподвижного блока — изменять направление приложения силы. Это обеспечивает удобство при подъёме грузов. Например, можно тянуть верёвку вниз, чтобы поднять груз вверх, используя вес собственного тела.
• Перемещение: Путь, который проходит точка приложения силы (длина вытянутой верёвки $s$), равен высоте подъёма груза $h$: $s = h$.

Подвижный блок

Это блок, ось которого не закреплена и перемещается в пространстве вместе с поднимаемым грузом.

• Принцип действия: Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза. Вес груза $P$ равномерно распределяется на два участка верёвки, удерживающие блок. Поэтому для подъёма груза достаточно приложить силу $F$, равную половине его веса: $F = P/2$.
• Назначение: Основная функция подвижного блока — уменьшить прилагаемую для подъёма груза силу. Сам по себе он не меняет направление силы (чтобы поднять груз, нужно тянуть верёвку вверх).
• Перемещение: Выигрыш в силе достигается за счёт проигрыша в расстоянии. Чтобы поднять груз на высоту $h$, необходимо вытянуть свободный конец верёвки на вдвое большее расстояние $s$: $s = 2h$. Это соответствует «золотому правилу механики».

Таким образом, ключевые отличия можно свести к следующему:

1. Крепление оси: У неподвижного блока ось зафиксирована, у подвижного — движется вместе с грузом.
2. Выигрыш в силе: Неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, в то время как подвижный даёт выигрыш в 2 раза.
3. Направление силы: Неподвижный блок позволяет изменить направление силы, а подвижный — нет.
4. Выигрыш/проигрыш в расстоянии: При использовании неподвижного блока пути, проходимые грузом и точкой приложения силы, равны. При использовании подвижного блока точка приложения силы проходит путь вдвое больший, чем груз.

Ответ: Подвижный блок отличается от неподвижного тем, что его ось движется вместе с грузом, он дает двукратный выигрыш в силе, но проигрыш в расстоянии в 2 раза, и не меняет направления прикладываемой силы. Неподвижный блок, напротив, имеет закрепленную ось, не дает выигрыша в силе, но позволяет изменить направление ее приложения, не давая проигрыша в расстоянии.