Суммативное оценивание за раздел «Энергия» и «Момент силы» з 5. Какой выигрыш в силе дает сочетание двух блоков (подвижного и неподвижного)? На подвижном блоке равномерно поднимают груз массой 50 КГ. Какая сила приложена к обойме AB неподвижного блока, к крючку С, к которому привязан конец веревки?
Ответы
Ответ:
В сочетании двух блоков сила, необходимая для подъема груза, уменьшается за счет использования блока с подвижной катушкой. Это происходит потому, что когда груз поднимается, на нем действует сила тяжести, равная массе груза умноженной на ускорение свободного падения. Если груз поднимается при помощи веревки и блока, то на каждый блок приходится по половине этой силы тяжести, так что для подъема груза нужно приложить только половину силы тяжести. Если в системе используется два блока, то каждый блок переносит только четверть силы тяжести, и для подъема груза нужно приложить только четверть силы тяжести.
Для рассчета силы, приложенной к обойме AB неподвижного блока, можно использовать формулу:
F = (m*g)/n
где F - сила, приложенная к обойме AB, m - масса груза, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с^2), n - число блоков в системе.
Если в системе два блока, то:
F = (50*9.8)/2 = 245 Н
Таким образом, для подъема груза массой 50 кг на подвижном блоке при использовании двух блоков (подвижного и неподвижного) необходимо приложить силу 245 Н к обойме AB неподвижного блока и крючку С, к которому привязан конец веревки.