Ответьте на вопросы, страница 215 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему раньше матросы, загружая корабль, катили или тащили груз по доскам?

2. Назовите простые механизмы, которые используются в подъемном кране (рис. 207).

Рис. 207. Морской порт в г. Актау

1. Почему раньше матросы, загружая корабль, катили или тащили груз по доскам?

Раньше матросы использовали доски для загрузки корабля, потому что доска, уложенная одним концом на причал, а другим на палубу корабля, представляет собой простой механизм — наклонную плоскость.

Наклонная плоскость позволяет получить выигрыш в силе. Чтобы поднять груз весом $\text{P}$ на высоту $\text{h}$, нужно приложить вертикальную силу, равную весу груза. Однако, если вкатывать или втаскивать этот же груз по наклонной плоскости длиной $\text{l}$, то требуемая сила $\text{F}$ будет меньше. Согласно "золотому правилу механики" (без учета трения), работа, совершаемая при подъеме груза прямо вверх, равна работе, совершаемой при его перемещении по наклонной плоскости: $A = P \cdot h = F \cdot l$. Отсюда можно выразить силу $\text{F}$: $F = P \cdot \frac{h}{l}$.

Поскольку длина наклонной плоскости (доски) $\text{l}$ всегда больше высоты подъема $\text{h}$, то отношение $\frac{h}{l}$ меньше единицы. Следовательно, приложенная сила $\text{F}$ будет меньше веса груза $\text{P}$. Это позволяло матросам перемещать очень тяжелые грузы, которые они не смогли бы поднять вертикально.

Ответ: Матросы использовали доски в качестве наклонной плоскости, чтобы получить выигрыш в силе и иметь возможность перемещать тяжелые грузы на борт корабля с меньшим усилием.

2. Назовите простые механизмы, которые используются в подъемном кране (рис. 207).

В конструкции подъемного крана, показанного на рисунке, используется комбинация нескольких простых механизмов:

1. Рычаг: Стрела крана вместе с противовесом образует рычаг. Груз, подвешенный на конце стрелы, уравновешивается противовесом на другом конце, что позволяет изменять вылет стрелы и удерживать равновесие.

2. Блок (и полиспаст): Для подъема и опускания грузов используется система тросов и блоков (шкивов). Несколько блоков, соединенных вместе, образуют полиспаст. Эта система дает значительный выигрыш в силе, позволяя с помощью двигателя относительно небольшой мощности поднимать многотонные грузы.

3. Ворот (колесо и ось): Лебедка, на которую наматывается грузовой трос, является примером ворота. Двигатель вращает барабан (ось), на который наматывается трос, что и приводит к подъему груза.

Ответ: В подъемном кране используются следующие простые механизмы: рычаг (стрела с противовесом), блоки (в составе полиспаста для подъема груза) и ворот (лебедка для наматывания троса).