Лабораторная работа № 10. Изучение действия неподвижного и подвижного блоков. Заполните таблицы и ответьте на вопросы.

Привет! Давай выполним лабораторную работу вместе. Нам предстоит изучить действие неподвижного и подвижного блоков. Опыт № 1: Изучение неподвижного блока Прежде чем заполнять таблицу, давай разберемся, что такое неподвижный блок. Это просто колесо с желобом, закрепленное так, что оно не двигается вверх-вниз. Он помогает нам менять направление силы, но не дает выигрыша в силе. Предположим, у нас есть 4 груза, каждый весом 1 Н (Ньютон). Тогда общий вес груза будет 4 Н. Мы поднимаем груз на высоту 10 см, что равно 0.1 м. Теперь заполним таблицу: | Вес грузов, P, Н | Путь грузов, h, м | Сила при подъёме, F, Н | Путь при подъёме, S, м | Полезная работа по подъёму грузов, Aп = P * h, Дж | Работа, совершённая с использованием блока, Aсов = F * S, Дж | |---|---|---|---|---|---| | 4 | 0.1 | 4 | 0.1 | 0.4 | 0.4 | Пояснения к таблице: * Вес грузов (P): Это суммарный вес грузов, которые мы поднимаем. В нашем примере 4 груза по 1 Н, итого 4 Н. * Путь грузов (h): Высота, на которую мы поднимаем грузы. В нашем примере это 0.1 м (10 см). * Сила при подъёме (F): Сила, которую показывает динамометр при подъеме груза. Для неподвижного блока она равна весу груза, то есть 4 Н. * Путь при подъёме (S): Расстояние, на которое мы тянем за нить динамометром. Для неподвижного блока оно равно высоте подъема груза, то есть 0.1 м. * Полезная работа (Aп): Работа, затраченная на подъём груза, вычисляется как ( A_п = P cdot h ). В нашем случае ( 4 cdot 0.1 = 0.4 ) Дж. * Совершенная работа (Aсов): Работа, которую мы совершаем, тянув за нить, вычисляется как ( A_{сов} = F cdot S ). В нашем случае ( 4 cdot 0.1 = 0.4 ) Дж. Ответы на вопросы (кратко): * Даёт ли выигрыш в силе неподвижный блок? Нет. * Даёт ли выигрыш в пути неподвижный блок? Нет. * Какое преобразование силы даёт неподвижный блок? Изменение направления силы. * Можно ли с помощью неподвижного блока получить выигрыш в работе? Нет. Опыт № 2: Изучение подвижного блока Теперь рассмотрим подвижный блок. В отличие от неподвижного, ось подвижного блока поднимается и опускается вместе с грузом. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, но при этом мы проигрываем в расстоянии в 2 раза. Снова предположим, что у нас есть 4 груза, каждый весом 1 Н, и мы поднимаем их на высоту 10 см (0.1 м). Заполним таблицу для подвижного блока: | Вес грузов, P, Н | Путь грузов, h, м | Сила при подъёме, F, Н | Путь при подъёме, S, м | Полезная работа по подъёму грузов, Aп = P * h, Дж | Работа, совершённая с использованием блока, Aсов = F * S, Дж | |---|---|---|---|---|---| | 4 | 0.1 | 2 | 0.2 | 0.4 | 0.4 | Пояснения к таблице: * Вес грузов (P): Суммарный вес грузов, 4 Н. * Путь грузов (h): Высота подъема грузов, 0.1 м. * Сила при подъёме (F): Сила, которую показывает динамометр. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, поэтому сила будет равна половине веса груза, то есть 2 Н. * Путь при подъёме (S): Расстояние, на которое мы тянем за нить. Так как мы выигрываем в силе в 2 раза, мы проигрываем в расстоянии в 2 раза. Поэтому путь будет в 2 раза больше высоты подъема груза, то есть 0.2 м. * Полезная работа (Aп): ( A_п = P cdot h = 4 cdot 0.1 = 0.4 ) Дж. * Совершенная работа (Aсов): ( A_{сов} = F cdot S = 2 cdot 0.2 = 0.4 ) Дж. Ответы на вопросы (кратко): * Какой выигрыш в силе даёт подвижный блок? Выигрыш в 2 раза. * Выигрываем в силе, проигрываем в пути, используя подвижный блок? Во сколько раз? В 2 раза. * Можно ли с помощью подвижного блока получить выигрыш в работе? Нет, выигрыша в работе получить нельзя, так как работа остается одинаковой. Надеюсь, теперь тебе всё понятно! Если возникнут еще вопросы, обязательно спрашивай.