Стальная труба длиной 1 м заделана в стену на глубину 20 см. К свободному концу трубы в точке С подвешены неподвижный и подвижный блоки (рис. ). Чему равны силы, действующие на стену в точках А и В, если для удержания груза массой m необходимо в точке D приложить силу 200 Н? (Трением в блоках пренебречь, блоки и трубу считать невесомыми. )
Смотри вложения.S1=20 см = 0,20 м
S2=1- 0,20 = 0,80 м
в точке D действует сила Fd =200 H - ВВЕРХ
подвижный блок дает выигрыш в силе 2 РАЗА
поэтому на конец трубы в точке C будет действовать сила Fc = 2Fd =400 H
если опора точка А, то
Fb*S1 = Fc*S2
Fb = Fc*S2/S1 = 400*0,80/0,20=1600 H - сила в точке В
если опора точка В, то
Fa*S1 = Fc*(S1+S2)
Fa = Fc*(S1+S2)/S1 = 400*1/0,20=2000 H - сила в точке A
В установке, изображенной на рисунке 14.32, а, динамометр показывает, что натяжение нити F = Р = 5 Н. Если на нить, расположенную горизонтально, поместить невесомый подвижный блок с таким же грузом, то система примет вид, показанный на рисунке 14,32, б. Какое значение силы F1 показывает динамометр? (Трением в блоках и их весом пренебречь)
Речь идет о натяжении нити, которое передается на динамометр.В первом случае - блоки неподвижные - выигрыша в силе нет, поэтому F=P= 5H
во втором случае ДОгружается через подвижный блок весом P - натяжение в каждой половине шнура в центральной части P/2 =5/2 =2,5 H
новое показание динамометра F1 = 5+2.5 =7,5 H
бетонную плиту объемомэ0.5м^3 поднимают из воды при помощи-подвижного блока. Какую силу необходимо прикладывать, когда плиту поднимают в воде и над поверхностью?
Дано:-
Подвижный блок
V=0.5 м³
ρ(вода)=1000 кг/м³
ρ(бетон)=2300 кг/м³
g = 10 Н/кг
-
Найти:
F(в воде) -
F(в воздухе) -
-
Решение:
m(тела)=V*ρ(тела)=0.5*2300=1150 (кг)
P(тела в воздухе)=m*g=1150*10=11500(Н)
F(Архимеда)=ρ(ж)*g*V(тела)
F(Архимеда)=1000*10*0.5=5000 (Н)
P(тела в воде) = P(тела) - F(Архимеда) = 11500 - 5000 = 6500 (Н)
Подвижный блок даёт выйгрыш в силе в 2 раза.
Ответ:
F(в воде)=P/2=6500/2=3250 (Н)
F(в воздухе)=P/2=11500/2=5750 (Н)
С помощью подвижного блока имеющего КПД =50%, груз массой 40 кг был поднят на высоту 8 м. Определите силу, приложенную к концу троса?
Дано:n=50%
m=40 кг.
h=8 м.
F=?
______
Решение:
КПД - это отношение полезной работы к затраченной:
\( n=\frac{A1}{A2};\\ \)
Где A1 - полезная работа, которая идет на преодоление силы тяжести:
\( A1=F*h=m*g*h;\\ \)
A2 - затраченная работа, равная произведению силы, приложенной к тросу на 2 высоты подъма груза. (2 высоты - следует из определения подвижного блока - выигрываем в силе в 2 раза, но проигрываем в расстоянии так же в 2 раза).
\( A2=F*2h;\\ \)
Получаем, что A2 будет равно:
\( n*A2=A1;\\ A2=\frac{A1}{n};\\ A2=\frac{m*g*h}{n};\\ \)
Считаем:
A2=(40*10*8)/0,5=6400 Дж.
Теперь не трудно найти F:
\( A2=2*F*h;\\ F=\frac{A2}{2h};\\ \)
F=6400/(2*8)=400 Н.
Ответ: F=400 Н.