|
|
|
|
|
§ 24. Простые механизмы
БлокиБудем пока считать, что массой блока и троса, а также трением в блоке можно пренебречь. В таком случае можно считать силу натяжения троса одинаковой во всех его частях. Кроме того, трос будем считать нерастяжимым, а его массу — пренебрежимо малой. НЕПОДВИЖНЫЙ БЛОКНеподвижный блок используют для того, чтобы изменить направление действия силы. На рис. 24.1, а показано, как с помощью неподвижного блока изменить направление силы на противоположное. Однако с его помощью можно изменить направление действия силы как угодно.
Рис. 24.1. Подъём груза с помощью блока:
Даёт ли неподвижный блок выигрыш в силе?Рассмотрим это на примере, показанном на рис. 24.1, а. Трос натянут силой, приложенной рыбаком к свободному концу троса. Сила натяжения троса остаётся постоянной вдоль троса, поэтому со стороны троса на груз (рыбу) действует такая же по модулю сила. Следовательно,
При использовании неподвижного блока груз поднимается на столько же, на сколько опускается конец троса, к которому прикладывает силу рыбак. Это означает, что, используя неподвижный блок, мы не выигрываем и не проигрываем в пути. ПОДВИЖНЫЙ БЛОКПОСТАВИМ ОПЫТ
Поднимая груз с помощью лёгкого подвижного блока, мы заметим, что, если трение мало, то для подъёма груза надо прикладывать силу, которая примерно в 2 раза меньше веса груза (рис. 24.3). Таким образом,
Рис. 24.3. При использовании подвижного блока мы выигрываем в силе в 2 раза, но во столько же раз проигрываем в пути Однако за двойной выигрыш в силе приходится платить таким же проигрышем в пути: чтобы поднять груз, например, на 1 м, надо поднять конец переброшенного через блок троса на 2 м. То, что подвижный блок даёт двойной выигрыш в силе, можно доказать и не прибегая к опыту (см. ниже раздел «Почему подвижный блок даёт выигрыш в силе в два раза?»).
|
Нарисуйте схему использования неподвижного блока, с помощью которого можно повернуть направление действия силы на 90°.
|
|