Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания
- Задание №7№7Сложное
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F₁ = 6 Н. Чему равна сила F₂, если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F₁равно 15…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №7№7Лёгкое
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №7№7Лёгкое
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7Среднее
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
- Задание №7№7Лёгкое
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №7№7Среднее
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
- Задание №7№7Среднее
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7Среднее
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м. При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
- Задание №7№7Сложное
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
- Задание №7№7Лёгкое
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7Лёгкое
Тело движется в положительном направлении оси Ox. На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F_x силы, действующей на тело. Н…
Импульс тела
- Задание №7№7Сложное
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность
Какой выигрыш в силе при подъёме тела даётсистема из идеальных блоков, показанная на рисунке?
Правильный ответ
2
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем систему блоков, изображённую на рисунке. В механике блоки делятся на два типа: неподвижные и подвижные.
1. Неподвижные блоки. На рисунке мы видим два верхних блока, оси которых жёстко прикреплены к опоре (потолку). Неподвижный блок действует как равноплечий рычаг. Он не даёт выигрыша в силе (k=1), а служит только для изменения направления действия силы.
2. Подвижный блок. Нижний блок, к оси которого подвешен груз, является подвижным. Один конец верёвки, огибающей этот блок, закреплён на опоре, а другой уходит вверх к системе неподвижных блоков. Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, так как вес груза распределяется на две ветви верёвки, удерживающие блок.
3. Анализ всей системы.
Пусть F — сила, с которой тянут за свободный конец верёвки.
Так как блоки идеальные (трение и масса блоков отсутствуют), сила натяжения вдоль всей единой верёвки одинакова и равна F.
Подвижный блок удерживается двумя ветвями этой верёвки. Следовательно, суммарная сила, действующая на подвижный блок вверх, равна F+F=2F.
Эта суммарная сила уравновешивает вес груза P. Таким образом, P=2F, откуда F=2P.
4. Вывод. Выигрыш в силе определяется как отношение веса поднимаемого груза к приложенной силе:
k=FP=F2F=2.
Таким образом, наличие двух неподвижных блоков не меняет величину выигрыша в силе, создаваемого одним подвижным блоком.
Ответ: 2
Источник: ФИПИ