При помощи подвижного блока поднимают груз 10 кг на высоту 2 м. Какую силу прикладывают к веревке? Какую работу при этом совершают? ( массу блока и веревки считать равной нулю)
Силу прикладывают равную F=P/2=m*9,8/2=4,9H, потому, что подвижный блок даёт выигрыш в силе в два раза, но так как при этом проигрыш в пути, а это значит путь который должна пройти верёвка под действием этой силы должен быть больше в 2 раза чем высота на которую поднимается тело. А=4,9*4=19,6Дж. НО эта работа всёравно равна рааботе, которую бы совершили без использования блока. А=10*9,8*2=9,6ДжНеподвижный блок не дает выигрыша в работе, лишь позволяет поменять линию ее действия. Как с точки зрения правила моментов объяснить это явление
Правило моментов:F1*L1=F2*L2 С помощью простого механизма мы никогда не получаем выигрыша в работе. При использовании неподвижного блока мы видим, что приложенные силы F и mg равны и пути, пройденные точками приложения сил при подъеме груза, тоже одинаковы, а значит, одинаковы и работы- следствие из "золотого правила" механики.При помощи подвижного блока понимаем ведро с песком весом 200н на высоту 5м при этом производится работа 1020Дж. Определить силу трения в блоке.
Задача. Дано: Р = 200 Н; h =5 м; A = 1020 Дж; Определить F - Решение. При использовании подвижного блока получаем выигрыш в силе в 2 раза, но проигрываем в расстоянии тоже в 2 раза, это значит, что силу придется приложить меньшую ( не было бы трения, в 2 раза), а вот троса придется вытянуть в 2 раза больше, чем высота, на которую груз поднимается. НаходимКПД (η). η = Ап/А затр. Полезная работа Ап = Рh Затраченная работа равна А затр = F1*2h. Сила, Приложенная к тросу, F1 = P/2 + Fтр; Произведём вычисления по действиям: 1) Находим полезную работу Ап = Рh; Ап = 200 Н* 5м = 1000 Дж; 2). Вычисляем КПД (η). η = Ап/А затр; η = 1000/1020 =0,98 (98%). 3). Определим силу, приложенную к тросу: F1 = А затр / 2h;
F1 = 1020/ 2*5 = 102 (H). 4). F тр = F1– P/2; F1 = 102 – 200/2 = 2 (Н). Ответ: Сила трения
равна Fтр = 2 Н; Успеха Вам и «питёрки» ! Примечание: решение может быть более
коротким, но менее понятным.
Определить работу, которую совершает человек при подъёме груза на 4 метра с помощью подвижного блока, если к свободному концу верёвки прикладывается сила 300 ньютон.
F=A\S300/4=75.
.
При подъеме груза используется подвижный блок, следовательно веревки - две, и их натяжение в каждом из концов равно по условию 300Н. Тогда вес груза в два раза больше, т.к. Он распределяется на обе веревки поровну.
Тогда A = F(вес груза, еще p обозначают) * h = 600 * 4 = 2 400 Дж
С помощью неподвижного блока маляр поднял ведро с краской. Вычислить КПД блока, если маляр выполнил работу 3000 дж, а ведро набрало потенциальную энергию 2700 дж
Запишем формулу КПД:η = A пол. / А затр.
А пол. Это работа по поднятию груза. Грубо говоря, это потенциальная энергия, которую приобрело тело. В нашем случае - 2700 Дж. А затр. Это совершенная работа при помощи механизма. В нашем случае - 3000 Дж. Подставим значения в формулу:
η = 2700/3000 = 90 %
Ответ: 90 %
