Перейти к содержанию

Блок. «Золотое правило» механики

Подвижный и неподвижный блок. Эквивалентность работы.

Открыт · Презентация · Методичка

Конспект урока

Блок. Подвижный и неподвижный блок

Чтобы поднять груз на высоту, используют блок — колесо с жёлобом, по которому проходит верёвка.

Что такое блок

Блок — это простой механизм, представляющий собой колесо с жёлобом, которое вращается на оси. Через жёлоб пропускают верёвку (трос).

Неподвижный блок

Неподвижный блок — это блок, ось которого закреплена и не перемещается при подъёме груза.

Свойство: неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, но позволяет менять направление силы.

Тянуть верёвку вниз удобнее, чем тянуть вверх. Но усилие то же.

Силы на обоих концах верёвки равны: F1=F2F_1 = F_2 (если трением пренебречь).

Подвижный блок

Подвижный блок — это блок, ось которого перемещается вместе с грузом.

Свойство: подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза.

Груз висит на двух частях верёвки, поэтому сила распределяется пополам: F=Fтяж2=mg2F = \frac{F_{\text{тяж}}}{2} = \frac{mg}{2}

Но при этом проигрываем в расстоянии в 2 раза: чтобы поднять груз на 1м1\,\text{м}, нужно вытянуть 2м2\,\text{м} верёвки.

«Золотое правило» механики

Ни один блок не даёт выигрыша в работе:

A1=A2(без учёта трения)A_1 = A_2 \quad \text{(без учёта трения)}

Подвижный блок выигрывает в силе, но проигрывает в расстоянии — работа одинакова.

Сочетание блоков

На практике используют систему блоков (полиспаст):

  • несколько подвижных и неподвижных блоков
  • даёт большой выигрыш в силе

Применяется в подъёмных кранах, на парусных судах.

Применение блоков

  • подъёмные краны — поднимают тяжёлые грузы
  • лифты — противовес и трос через блок
  • парусные суда — поднимают паруса
  • альпинизм — спасательные системы
  • колодцы — «журавль» с противовесом

Пример решения задачи

Задача. Груз массой 40кг40\,\text{кг} поднимают с помощью подвижного блока. Какую силу нужно приложить к свободному концу верёвки?

Дано:

  • m=40кгm = 40\,\text{кг}
  • g10Н/кгg \approx 10\,\text{Н/кг}

Решение: Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза: F=mg2=40102=200НF = \frac{mg}{2} = \frac{40 \cdot 10}{2} = 200\,\text{Н}

Ответ: F=200НF = 200\,\text{Н}.

Вопросы для самопроверки

  1. Что такое блок? Какие виды блоков вы знаете?
  2. Дают ли неподвижные блоки выигрыш в силе?
  3. Какой выигрыш в силе даёт подвижный блок?
  4. Сформулируйте «золотое правило» механики для блоков.
  5. Где применяются системы блоков?

Материалы урока

Скачать и открыть

Учителю

2 материала

Презентация · для учителей

Презентация «Блок. Золотое правило механики»

Подвижный и неподвижный блок, выигрыш в силе и проигрыш в пути. 10 уникальных кадров.

Скачать PPTX

Методичка · для учителей

Поурочное планирование и опорная схема (РБ)

Подвижный и неподвижный блок. Эквивалентность работы.

Скачать DOCX

Поурочное планирование и опорная схема (РБ)

DOCX

Комментарии

Войдите, чтобы оставлять комментарии.

Пока нет комментариев. Будьте первым!