С помощью подвижного блока груз подняли на высоту 1,5 м. На какую длину при этом был вытянут свободный конец верёвки?
Дано:
$s_{1}$ = 1,5 м.
Найти:
$s_{2}$ − ?
Решение:
Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза.
$F=\frac{P}{2}$;
$\frac{F}{P} = \frac{1}{2}$;
$\frac{F}{P} = \frac{s_{1}}{ s_{2}}$;
$ \frac{s_{1}}{s_{2}} = \frac{1}{2}$;
$s_{2} = 2s_{1}$;
$s_{2} = 2 * 1,5 = 3$ м.
Ответ. 3 м.
В данной задаче мы будем рассматривать систему с подвижным блоком. Подвижный блок — это механизм, состоящий из колесика (или блока), который может свободно перемещаться вверх и вниз, и веревки, натянутой через это колесико. Подвижной блок облегчает подъем груза, так как позволяет распределить усилие, необходимое для подъема.
Когда используется подвижный блок, основным принципом работы является равновесие сил. Подвижной блок имеет два конца веревки: один конец крепится к неподвижной опоре, а другой — остается свободным и используется для приложения силы, чтобы поднять груз.
Основной принцип работы подвижного блока заключается в том, что он изменяет направление силы и позволяет уменьшить силу, необходимую для поднятия груза. Однако, при этом увеличивается длина веревки, которую нужно вытянуть, чтобы поднять груз на заданную высоту.
Принцип работы подвижного блока:
Подвижной блок позволяет уменьшить силу, необходимую для подъема груза. В идеальных условиях (без учета трения) сила, прикладываемая к свободному концу веревки, уменьшается вдвое по сравнению с весом груза. Это происходит за счет перераспределения силы между двумя участками веревки, которые поддерживают груз.
Двойное количество веревки:
Подвижной блок действует таким образом, что поднимая груз на определенную высоту, каждый из двух участков веревки сокращается на эту высоту. Это означает, что для подъема груза на высоту $ h $, свободный конец веревки необходимо вытянуть на длину $ 2h $.
Математическое выражение:
Если груз поднимается на высоту $ h $, то длина веревки, которую необходимо вытянуть, будет равна $ 2h $. Это связано с тем, что подвижной блок делает так, что оба участка веревки, поддерживающие груз, должны сократиться на высоту $ h $.
Реальный учет потерь:
В реальных условиях небольшие потери на трение и растяжение веревки могут влиять на результаты, но для упрощенных задач по физике эти факторы обычно не учитываются.
Таким образом, зная высоту, на которую поднят груз, мы можем определить, насколько необходимо вытянуть свободный конец веревки, используя принцип удвоения высоты в системе подвижного блока.
Пожауйста, оцените решение
