Блоки. Похила площина
Блок, вісь якого закріплена й при підйомі вантажів не опускається й не піднімається, називають нерухомим блоком.
Нерухомий блок можна розглядати як рівноплечий важіль, у якого плечі сил дорівнюють радіусу колеса: OA=OB=r.
Умовою рівноваги блоку буде рівність прикладених сил:
F = P
Звідси випливає, що
нерухомий блок не дає виграшу в силі, але дозволяє змінювати напрямок дії сили.
Рухомий блок — це блок, що піднімається й опускається разом з вантажем.
Рухомий блок можна розглядати як важіль, що обертається навколо точки торкання мотузки й колеса (це точка О).
Точка О — точка опори важеля,
ОА — плече сили Р
ОВ — плече сили F
Оскільки плече ОВ вдвічі більше плеча ОА, то сила F вдвічі менше сили Р:
Таким чином,
рухомий блок дає виграш у силі у два рази.
Похила площина застосовується для переміщення важких предметів на більш високий рівень без їх безпосереднього підняття.
Якщо
l — довжина похилої площини,
h — висота похилої площини,
P — вага візка,
F — сила, прикладена до візка,то за відсутності сили тертя можна записати:
При використанні похилої площини виграють у силі в стільки разів, у скільки разів довжина похилої площини більше її висоти.
Для всіх простих механізмів характерно наступне: користуючись ними, можна виграти або в силі (програвши у відстані), або у відстані (програвши в силі).
Питання ��1. Наведіть приклади застосування нерухомого блоку.��2. Наведіть приклади застосування рухомого блоку.��3. Як за допомогою блоків одержати виграш у силі більше, ніж удвічі?��4. Якими простими механізмами ви користуєтеся в побуті? Наведіть приклади.��5. Чи можна розглядати нерухомий і рухомий блоки як важелі?
2. Як за допомогою двох рухомих блоків одержати виграш у силі в 4 рази? Можна використати будь-яке число нерухомих блоків. Наведіть 2 розв’язки завдання.
1. Візок піднімають по похилій площині, прикладаючи силу 100 Н, спрямовану уздовж похилої площини. Яка маса візка, якщо довжина похилої площини 2 м, а висота 1 м?
Задачі
Розв’язок
1) Можна використати 2 рухомих блоки й 1 нерухомий, як показано на лівому рисунку. Кожний з рухомих блоків дає виграш у силі в 2 рази, тому сила натягу мотузки a дорівнює 2F, а сила натягу мотузки b, що втримує вантаж, дорівнює 4F, тобто сумарний виграш у силі в 4 рази.
2) Можна використати 2 рухомих блоки й 2 нерухомих, як показано на правому рисунку. При цьому сила натягу кожної із двох мотузок, що утримують вантаж, дорівнює 2F, завдяки чому виходить сумарний виграш у силі в 4 рази.
3. Вантаж масою 300 кг піднімають за допомогою одного рухомого блоку, прикладаючи силу 1600 Н. Яка маса блоку?
1. Чому діаметр ведучих коліс трактора значно більше діаметра ведучих коліс легкового автомобіля?
2. Чому розмотувати нитку з повної котушки легше, ніж із частково розмотаної?
3. Як можна з’єднати один з одним нерухомі й рухомі блоки, щоб одержати виграш у силі в 6 разів?
Поміркуй
4. У якому напрямку треба тягти вільний кінець мотузки, щоб легше було піднімати вантаж?
Домашнє завдання-1
Опрацювати конспект, Вивчити означення та формули