Глава 1. Механические явления

Применение правила равновесия рычага к блоку. «Золотое правило» механики

4. Относится ли полученный вывод только к подвижному блоку или никакой из простых механизмов не даёт выигрыша в работе?

Мы выяснили, что неподвижный блок не даёт выигрыша в работе.

Поскольку блоки — подвижный и неподвижный — это разновидности рычага, то для любого рычага вывод об отсутствии выигрыша в работе должен быть справедлив. Приподнимая ломом тяжёлый предмет, получают выигрыш в силе, но путь, который проходит длинный конец лома, гораздо больше расстояния, на который приподнимается предмет. При этом, выиграв в силе, мы обязательно на столько же проиграем в пути.

Как показала многовековая практика, ни один из механизмов не даёт выигрыша в работе. Используются различные механизмы для облегчения работы человека: в одних случаях целесообразно получить выигрыш в силе, в других — в пути. Иногда имеет смысл изменить направление движения с помощью неподвижного блока. Наконец, простые механизмы позволяют преобразовывать прямолинейное движение во вращательное, и наоборот, как, например, в лебёдках, подъёмных лифтах, часах с гирями и т. д.

Для всех случаев использования простых механизмов установлено правило: во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии. Это правило было открыто ещё древними учёными и названо «золотым правилом» механики.

5. Пример решения задачи

Груз массой 60 кг поднимают с помощью системы блоков (рис. 106). Какую силу надо приложить к свободному концу каната? На какую высоту подняли груз, если свободный конец каната опустился на 3 м? Какая работа при этом совершена?

Рис. 106

Проигрыш в пути для подвижного блока означает, что

Работа, совершённая силой F, равна

А = Fh.

Следовательно:

<<< К началу Окончание >>>