Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Подвижный блок

Подвижный блок отличается от неподвижного тем, что его ось не закреплена, и он может подниматься и опускаться вместе с грузом.

Подвижный  блок

Рисунок 1. Подвижный блок

Как и неподвижный блок, подвижный блок состоит всё из того же колеса с желобом для троса. Однако здесь закреплен один конец троса, а колесо подвижно. Колесо движется вместе с грузом.

Как заметил ещё Архимед, подвижный блок по сути является рычагом и работает по тому же принципу, давая выигрыш в силе за счёт разницы плеч.

Силы и плечи сил в подвижном блоке

Рисунок 2. Силы и плечи сил в подвижном блоке

Подвижный блок перемещается вместе с грузом, он как бы лежит на веревке. В таком случае точка опоры в каждый момент времени будет находиться в месте соприкосновения блока с веревкой с одной стороны, воздействие груза будет приложено к центру блока, где он и крепится на оси, а сила тяги будет приложена в месте соприкосновения с веревкой с другой стороны блока. То есть плечом веса тела будет радиус блока, а плечом силы нашей тяги -- диаметр. Правило моментов в этом случае будет иметь вид:

mgr=F2rF=mg/2

Таким образом, подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза.

Обычно на практике применяют комбинацию неподвижного блока с подвижным (рис. 3). Неподвижный блок применяется только для удобства. Он, изменяет направление действия силы, позволяет, например, поднимать груз, стоя на земле, а подвижный блок обеспечивает выигрыш в силе.

Комбинация неподвижного и подвижного блоков

Рисунок 3. Комбинация неподвижного и подвижного блоков

Мы рассмотрели идеальные блоки, то есть такие, в которых не учитывалось действие сил трения. Для реальных же блоков необходимо вводить поправочные коэффициенты. Используют такие формулы:

Неподвижный блок

F=fmg

Подвижный блок

F=f1/2mg

В этих формулах: F - прилагаемое внешнее усилие (обычно это сила рук человека), m - масса груза, g - коэффициент силы тяжести, f - коэффициент сопротивления в блоке (для цепей примерно 1,05, а для верёвок 1,1).

«Подвижный блок» 👇
Помощь эксперта по теме работы
Найти эксперта
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Решить задачу
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Найти
Задача 1

С помощью системы из подвижного и неподвижного блоков грузчик поднимает ящик с инструментами на высоту S1 = 7 м, прикладывая силу F = 160 Н. Какова масса ящика, и сколько метров верёвки придётся выбрать, пока груз поднимется? Какую работу выполнит в результате грузчик? Сравните её с работой, выполненной над грузом по его перемещению. Трением и массой подвижного блока пренебречь.

Задача 1

Решение

Дано:

F = 160 H

S1 = 7 м

m,S2,A1,A2 - ?

Подвижный блок даёт двойной выигрыш в силе и двойной проигрыш в перемещении. Неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, но меняет её направление. Таким образом, приложенная сила будет вдвое меньше веса груза: F=1/2P=1/2mg, откуда находим массу ящика: m=2Fg=21609,8=32,65 кг

Перемещение груза будет вдвое меньше, чем длина выбранной верёвки:

S2=2S1=27=14 м

Выполненная грузчиком работа равна произведению приложенного усилия на перемещение груза: A2=FS2=16014=2240 Дж .

Работа, выполненная над грузом:

A1=mgS1=32,659,87=2240 Дж

Ответ: Масса ящика 32,65 кГ. Длина выбранной верёвки 14 м. Выполненная работа равна 2240 Дж и не зависит от способа подъёма груза, а только от массы груза и высоты подъёма.

Задача 2

Какой груз можно поднять с помощью подвижного блока весом 20 Н, если тянуть веревку с силой 154 Н?

Решение

Дано:

РБ = 20 Н

F = 154 H

f = 1,1

P - ?

Запишем правило моментов для подвижного блока: F=f1/2(P+РБ), где f - поправочный коэффициент для верёвки.

Тогда P=2FfPБ=21541,120=260 Н

Ответ: Вес груза 260 Н.

Дата последнего обновления статьи: 20.11.2024
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot

Изучаешь тему "Подвижный блок"? Могу объяснить сложные моменты или помочь составить план для домашнего задания!

AI Assistant