Menu

Блок - задачи и примеры

Через блок ничтожно малой массы перекинута нить, на концах которой находятся грузы массами m и 2m. Больший груз поднимают настолько, чтобы меньший груз коснулся пола. На какую максимальную высоту поднимется этот груз, если систему предоставить сомой себе? В начальный момент времени большой груз находился на высоте h.
Если систему предоставить самой себе (т.е. отпустить большой груз 2m), то он под действием силы тяжести потянет меньший груз вверх на ту же высоту h. Система уравновесится, когда больший груз 2m упадёт на пол.
Т. к. нить одна, и блок невесомый, то ускорение этих тел одинаково. Его можно подсчитать легко, однако оно нам тут не нужно, т.к. груз большей массы упадет на землю, а груз меньшей массы поднимется на высоту, на которой держали груз большей массы. Значит на высоту h Ответ: h
Через блок ничтожно малой массы перекинута нить, на концах которой находятся грузы массами m и 2m. Больший груз поднимают настолько, чтобы меньший груз коснулся пола. На какую максимальную высоту
Две гири массами 7 и 11кг висят на концах нити, которая перекинута через блок. Гири в начале находятся на одной высоте. Через какое время после начала движения более легкая гиря окажется на 10 см выше более тяжелой?
m2g - T = m2a
T - m1g = m1a
g(m2-m1) = a( m2+m1)
a = g(m2-m1) / m2+m1
расстояние 10 см обозначим за S, тогда
S/2 = at^2/2
t = корень из S/a
t = корень из S/g(m2-m1) / m1+m2
t = 0.2 секунды

Груз массой 50 кг поднимают, прикладывая силу 250 Н. Какой при этом используют блок подвижный или неподвижный?
M груз равный 50 кг,
F=50*10=500
Для подьема используют подвижный блок.
Ответ: подвижный.
Дано:
m=50 кг.
F=250 Н.
Подвижный или неподвижный блок используется в данной системе?
________
Решение:
1 - Разберем неподвижный блок:
Формула неподвижного блока:
\( m*g*R=F*R;\\ m*g=F;\\ \)
Где m - мааса груза, g - ускорение свободного падения, F - сила.
Считаем:
F=50*10=500 Н.
Явно, неподвижный блок не подходит под условие.
2- Подвижный блок, формула которого:
\( F*2R=m*g*R;\\ 2F=m*g;\\ F=\frac{m*g}{2};\\ \)
Считаем:
F=(50*10)/2=250 Н.
Условию удовлетворяет, значит используют подвижный блок.

Докажите, что подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза
Сила направленная вниз (со стороны груза действующего на центр блока) раскладывается на 2 равные части - на 2 силы упругости возникающие в веревках, на которых лежит блок. Так мы получаем:
F3 = F2 = F
(веревка одна и таже с 2 сторон, в идеале она считается нерастяжимой и невесомой)
F1 = F2 + F3 = F + F = 2F 
Человек тянет за один конец веревки, т.е. Он действует против силы F, которая в 2 раза меньше исходной силы F1.
Человек прикладывает меньше усилий при поднятии груза (в 2 раза), но! Чтобы поднять груз на высоту 1 метр ему приходится выбирать руками веревку длиной 2 метра.

Докажите, что подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза
Можно ли, потянув свободный коней верёвки, перекинутой через подвижный блок, с силой 12 Н. Поднять груз массой 2 кг. А если блок неподвижный?
Нельзя, т.к. Нужно приложить силу в 20 Н, а неподвижный блок только меняет направление силы
подвижный блок даёт выигрыш в силе в два раза, значит прилагая силу 12Н мы можем поднять 24Н, а это масса 2.4кг, значит 2 кг поднять сможем
неподвижный блок выигрыша в силе не даёт, он только меняет направление действия силы, значит силой 12Н поднять 2кг(20Н) нельзя.