Глава 1. Механические явления

§ 31. Простые механизмы

Всегда ли необходимо прикладывать одну и ту же силу, чтобы совершить одинаковую механическую работу?

1. Для того чтобы облегчить работу по перемещению тяжёлых предметов, человек конструировал различные приспособления. Самыми первыми приспособлениями являются так называемые простые механизмы. Рассмотрим их работу. Для этого представим, что необходимо поднять груз на некоторую высоту Н (рис. 86). Вам предоставляется право выбрать способ подъёма этого груза. Например, можно подняться с ним по вертикальной лестнице или вкатить камень по наклонной плоскости на ту же высоту. Какой способ вы предпочтёте? Безусловно, второй. Потому что вкатывать тяжёлый предмет наверх гораздо легче, чем поднимать вертикально.

Рис. 86

Можно ли предложить еще какие-либо способы для облегчения работы по подъёму камня? Можно. Например, если на высоте Н закрепить блок, перекинуть через него верёвку и прикрепить к одному из её концов камень (рис. 87, а). Гораздо проще тянуть за верёвку вниз, поднимая тем самым груз, чем тащить его наверх самому. Если же использовать не один блок, а два, как показано на рисунке 87, б, то усилие, которое придётся прикладывать к верёвке, существенно уменьшится. Почему так происходит, вы скоро узнаете.

Рис. 87

2. Итак, одну и ту же работу можно совершить разными способами. Используя разные приспособления, человек с незапамятных времён стремится облегчить работу, связанную с перемещением и подъёмом тяжёлых предметов. Ещё древние египтяне использовали наклонную плоскость (рис. 88), чтобы поднимать тяжёлые каменные блоки к вершине пирамиды. При строительстве пирамид широко применялось и другое приспособление — рычаг для подъёма тяжестей. Он представлял собой достаточно длинную палку, к одному из концов которой прикладывалась сила, необходимая для подъёма груза. Рычаг широко применяется и в повседневной жизни (рис. 89).

Окончание >>>