§61. Применение правила равновесия рычага к блоку

Вопросы

1. Какой блок называют неподвижным, а какой подвижным?

Ответ:

Неподвижный блок, это блок закрепленный в точке заделки и при подъёме грузов не поднимается и не опускается (рис. 177).

Такой блок является по факту равноплечим рычагом, то есть с равным распределением плеча силы и силами (рис. 178): OA = OB = r. В итоге такой блок не даёт выигрыша в силе (F1 = F2), однако он позволяет изменить направление действия силы.

Второй вариант это подвижный блок. В этом случае блок мало того что поднимается с грузом, так еще и является рычагом с переменными плечами силы. (рис. 179). Если разобрать по силам такой блок, то они показаны на рисунке 180: O — точка опоры рычага, OA — плечо силы P и OB — плечо силы F. Так как плечо OB в 2 раза больше плеча OA, то сила F в 2 раза меньше силы P: $F=\frac{P}{2}$
В итоге получается, что с таким блоком по полечу сил можно выиграть усилие в два раза. Это чем то похоже на тележку в упражнении 32.

рис. 177. Неподвижный блок

рис.178. Неподвижный блок как равноплечий рычаг.

рис. 179. Подвижный блок.

рис. 180. Подвижный блок как рычаг с неравными плечами.

2. Для какой цели применяют неподвижный блок?

Ответ:

Такой блок можно использовать для изменения направления приложения силы. 

3. Какой выигрыш в силе даёт подвижный блок?

Ответ:

В случае с подвижным блоком есть факт разного расстояния плеча сил, само собой он дает выигрыш в приложении силы в два раза. 

4. Можно ли рассматривать неподвижный и подвижный блоки как рычаги? Начертите схемы таких рычагов.

Ответ:

Да, такие блоки можно рассматривать как рычаги, тем более мы уже это делали в упражнении 1 параграфа 61. Итак, по определению рычаг − это твёрдое тело, которое имеет точку опоры, в нашем случае ось вращения вокруг точки.
Что относительно подвижного блока, то он имеет разные плечи и даёт выигрыш в силе в 2 раза.
Получается по схеме, что неподвижный блок равноплечий и выигрыша в силе не даёт, но изменяет направление силы.
О− точка опоры.
$F_{1}, F_{2}$, F, P − силы.
ОА, ОВ − плечи сил.

Рис. 178. Неподвижный блок как равноплечий рычаг

Рис. 180. Подвижный блок как рычаг с неравными плечами

5. Назовите примеры применения блока.

Ответ:

Применение блоков очень обширно.
В лебедках, подъемных механизмах, в подвесных дорогах.
Практически везде, где есть тросы для подъема и трнаспортировки, используются блоки.