Физика · 7 классПростые механизмы

Блоки и полиспасты

Неподвижный блок меняет направление силы, подвижный даёт выигрыш в силе в 2 раза и проигрыш в пути; считаем силу и длину верёвки.

Вариант № 35558

Блоки и полиспасты · Вариант № 35558 · Обычный · Имя: ____________________

1
Груз массой $10\,\text{кг}$ поднимают системой из одного подвижного и одного неподвижного блока (рисунок). Какую силу прикладывают к свободному концу верёвки? Трением и весом блоков пренебреги. Считай $g=10\,\text{Н/кг}$ . Ответ дай в ньютонах.
Ответ: $F=50\,\text{Н}$
Выигрыш в силе даёт только подвижный блок — в 2 раза: $F=\dfrac{P}{2}=50\ \text{Н}$ .
Неподвижный блок лишь разворачивает силу вниз — тянуть так удобнее.
2
Груз массой $80\,\text{кг}$ поднимают на $5\,\text{м}$ при помощи подвижного блока. Какую работу совершает сила, приложенная к свободному концу верёвки? Трением и весом блока пренебреги. Считай $g=10\,\text{Н/кг}$ . Ответ дай в джоулях.
Ответ: $A=4000\,\text{Дж}$
$F=\dfrac{P}{2}=400$ Н, путь верёвки $s=2h=10$ м.
$A=Fs=400\cdot10=4000\ \text{Дж}$ — столько же, сколько $Ph=800\cdot5$ : блок выигрыша в работе не даёт.
3
Груз массой $60\,\text{кг}$ поднимают на $2\,\text{м}$ при помощи подвижного блока. Какую работу совершает сила, приложенная к свободному концу верёвки? Трением и весом блока пренебреги. Считай $g=10\,\text{Н/кг}$ . Ответ дай в джоулях.
Ответ: $A=1200\,\text{Дж}$
$F=\dfrac{P}{2}=300$ Н, путь верёвки $s=2h=4$ м.
$A=Fs=300\cdot4=1200\ \text{Дж}$ — столько же, сколько $Ph=600\cdot2$ : блок выигрыша в работе не даёт.
4
Груз массой $20\,\text{кг}$ поднимают системой из одного подвижного и одного неподвижного блока (рисунок). Какую силу прикладывают к свободному концу верёвки? Трением и весом блоков пренебреги. Считай $g=10\,\text{Н/кг}$ . Ответ дай в ньютонах.
Ответ: $F=100\,\text{Н}$
Выигрыш в силе даёт только подвижный блок — в 2 раза: $F=\dfrac{P}{2}=100\ \text{Н}$ .
Неподвижный блок лишь разворачивает силу вниз — тянуть так удобнее.
5
Груз весом $90\,\text{Н}$ поднимают при помощи полиспаста, в котором груз удерживают 3 участков верёвки. Какую силу нужно приложить к свободному концу? Трением и весом блоков пренебреги.
Ответ: $F=30\,\text{Н}$
Нагрузка делится поровну между $n=3$ участками верёвки: $F=\dfrac{P}{n}=\dfrac{90}{3}=30\ \text{Н}$ .

Коротко о теме

Неподвижный блок выигрыша в силе не даёт: $F=P$ , перемещение верёвки равно перемещению груза; блок лишь меняет направление силы.
Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза: $F=\dfrac{P}{2}$ , но верёвку надо вытянуть вдвое длиннее: $s=2h$ .
Если груз держат $n$ участков верёвки: $F=\dfrac{P}{n}$ и $s=nh$ .
Золотое правило механики: выигрыш в силе — проигрыш в пути; $A_{\text{полезная}}=Ph$ , $A_{\text{затраченная}}=Fs$ .

Уровни: Разминка · Обычный · Challenge. Все ответы вычислены программой из тех же чисел, что и условие.

Ещё тренажёры

Раздел «Простые механизмы»

Другие темы: 7 класс