Можно ли рассматривать неподвижный и подвижный блоки как рычаги? Начертите схемы таких рычагов.
Неподвижный и подвижный блоки можно рассматривать как рычаги.
Рычаг − это твёрдое тело, которое имеет ось вращения (точку опоры).
Подвижный блок имеет разные плечи и даёт выигрыш в силе в 2 раза.
Неподвижный блок равноплечий. Выигрыша в силе не даёт, но изменяет направление силы.
О− точка опоры.
$F_{1}, F_{2}$, F, P − силы.
ОА, ОВ − плечи сил.
Рис. 178. Неподвижный блок как равноплечий рычаг
Рис. 180. Подвижный блок как рычаг с неравными плечами
Рассмотрим теоретическую часть вопроса о том, можно ли рассматривать неподвижный и подвижный блоки как рычаги, и как это связано с принципами механики. Неподвижный и подвижный блоки являются простыми механизмами, которые используются для изменения направления или величины силы. Прежде чем ответить на вопрос, давайте разберемся, что такое рычаг.
Рычаг — это твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной точки (опоры) под действием сил. В основе работы рычага лежит принцип равновесия: рычаг находится в равновесии, если момент силы, действующей на одно его плечо, равен моменту силы, действующей на другое плечо. Формула равновесия рычага записывается так:
F₁ × l₁ = F₂ × l₂,
где:
− $ F₁ $ и $ F₂ $ — силы, приложенные к рычагу,
− $ l₁ $ и $ l₂ $ — плечи рычага, то есть расстояния от точки приложения силы до опоры.
Теперь давайте рассмотрим блоки:
Неподвижный блок.
Неподвижный блок закреплен так, что его ось остается неподвижной, и он используется для изменения направления силы. Например, при подъеме груза с помощью веревки, перекинутой через неподвижный блок, можно тянуть веревку вниз, а груз будет подниматься вверх. В случае неподвижного блока плечи рычага равны, так как точка опоры (ось блока) находится на одинаковом расстоянии от точек приложения сил. Поэтому неподвижный блок не дает выигрыша в силе, но изменяет направление приложения силы. Это эквивалентно рычагу первого рода, у которого плечи равны.
Подвижный блок.
Подвижный блок не закреплен на месте и может перемещаться. Когда подвижный блок используется, веревка прикрепляется к неподвижной точке, а груз подвешивается к блоку. В этом случае ось блока (точка опоры) перемещается вместе с блоком. Подвижный блок дает выигрыш в силе, так как для удержания груза требуется сила, в два раза меньшая, чем вес груза. Это объясняется тем, что натяжение веревки делится между двумя участками, поддерживающими блок. Подвижный блок можно рассматривать как рычаг второго рода, где точка приложения силы (груз) находится между опорой и точкой приложения усилия.
Вывод:
Оба блока действительно можно рассматривать как рычаги:
− Неподвижный блок аналогичен рычагу первого рода.
− Подвижный блок аналогичен рычагу второго рода.
На основе этой теоретической части можно начать разбирать задачи, связанные с блоками, используя законы равновесия рычага и принципы механики.
Пожауйста, оцените решение
