Շարժական բլոկտարբերվում է անշարժից նրանով, որ դրա առանցքը ամրացված չէ, և այն կարող է բարձրանալ և ընկնել բեռի հետ մեկտեղ:

Նկար 1. Շարժական բլոկ

Հավանել ֆիքսված բլոկ, շարժվող բլոկը բաղկացած է նույն անիվից՝ մալուխի համար ակոսով։ Այնուամենայնիվ, մալուխի մի ծայրը ամրացված է այստեղ, իսկ անիվը շարժական է: Անիվը շարժվում է բեռի հետ:

Ինչպես նշել է Արքիմեդը, շարժական բլոկը, ըստ էության, լծակ է և աշխատում է նույն սկզբունքով՝ ուժի ավելացում տալով ուսերի տարբերության պատճառով։

Նկար 2. Ուժեր և ուժեր շարժվող բլոկում

Շարժվող բլոկը շարժվում է բեռի հետ միասին, կարծես պարանի վրա պառկած լինի։ Այս դեպքում հենակետը ժամանակի յուրաքանչյուր պահին կլինի բլոկի շփման կետում պարանի մի կողմից, բեռի ազդեցությունը կկիրառվի բլոկի կենտրոնի վրա, որտեղ այն կցված է առանցքին: , իսկ ձգողական ուժը կկիրառվի բլոկի մյուս կողմում գտնվող պարանի հետ շփման կետում : Այսինքն՝ մարմնի քաշի ուսը կլինի բլոկի շառավիղը, իսկ մեր մղման ուժի ուսը՝ տրամագիծը։ Պահի կանոնն այս դեպքում կունենա հետևյալ տեսքը.

$$mgr = F \cdot 2r \Rightarrow F = մգ/2$$

Այսպիսով, շարժական բլոկը տալիս է կրկնակի ամրություն:

Սովորաբար գործնականում օգտագործվում է ֆիքսված բլոկի և շարժականի համադրություն (նկ. 3): Ֆիքսված բլոկը օգտագործվում է միայն հարմարության համար: Այն փոխում է ուժի ուղղությունը՝ թույլ տալով, օրինակ, բարձրացնել բեռը գետնին կանգնած ժամանակ, իսկ շարժական բլոկն ապահովում է ուժի ավելացում։

Նկար 3. Ֆիքսված և շարժվող բլոկների համադրություն

Մենք ուսումնասիրեցինք իդեալական բլոկներ, այսինքն՝ նրանք, որոնցում շփման ուժերի գործողությունը հաշվի չի առնվել։ Իրական բլոկների համար անհրաժեշտ է ներմուծել ուղղիչ գործոններ: Օգտագործվում են հետևյալ բանաձևերը.

Ֆիքսված բլոկ

$F = f 1/2 մգ $

Այս բանաձևերում $F$-ը կիրառվող արտաքին ուժն է (սովորաբար մարդու ձեռքերի ուժը), $m$-ը բեռի զանգվածն է, $g$-ը ձգողականության գործակիցն է, $f$-ը բլոկի դիմադրության գործակիցն է։ (շղթաների համար մոտավորապես 1,05, իսկ պարանների համար՝ 1,1):

Օգտագործելով շարժական և անշարժ բլոկների համակարգ՝ բեռնիչը բարձրացնում է գործիքների տուփը $S_1$ = 7 մ բարձրության վրա՝ կիրառելով $F$ = 160 N ուժ։ Որքա՞ն է տուփի զանգվածը և քանի՞ մետր պարան։ արդյո՞ք պետք է հեռացվի բեռը բարձրացնելիս: Ի՞նչ աշխատանք կկատարի բեռնիչը արդյունքում: Համեմատեք այն բեռի վրա կատարված աշխատանքի հետ այն տեղափոխելու համար: Անտեսեք շարժվող բլոկի շփումը և զանգվածը:

$m, S_2, A_1, A_2$ - ?

Շարժական բլոկը տալիս է ուժի կրկնակի աճ և շարժման կրկնակի կորուստ: Անշարժ բլոկը ուժի մեջ չի ապահովում, բայց փոխում է իր ուղղությունը: Այսպիսով, կիրառվող ուժը կկրկնապատկվի ավելի քիչ քաշծանրաբեռնվածություն՝ $F = 1/2P = 1/2mg$, որտեղից գտնում ենք տուփի զանգվածը՝ $m=\frac(2F)(g)=\frac(2\cdot 160)(9.8)=32.65\ կգ $

Բեռի շարժումը կկազմի ընտրված պարանի երկարության կեսը.

Բեռնիչի կատարած աշխատանքը հավասար է կիրառվող ուժի և բեռի շարժման արտադրյալին՝ $A_2=F\cdot S_2=160\cdot 14=2240\ J\ $։

Բեռի վրա կատարված աշխատանքը.

Պատասխան՝ տուփի զանգվածը 32,65 կգ է։ Ընտրված ճոպանի երկարությունը 14 մ է Կատարված աշխատանքը 2240 Ջ է և կախված չէ բեռը բարձրացնելու եղանակից, այլ միայն բեռի զանգվածից և վերելակի բարձրությունից։

Խնդիր 2

Ի՞նչ բեռ կարելի է բարձրացնել 20 Ն կշռող շարժվող բլոկի միջոցով, եթե պարանը քաշվում է 154 Ն ուժով:

Եկեք գրենք շարժվող բլոկի պահի կանոնը՝ $F = f 1/2 (P+ Р_Б)$, որտեղ $f$-ը ճոպանի ուղղման գործակիցն է։

Ապա $P=2\frac(F)(f)-P_B=2\cdot \frac(154)(1,1)-20=260\ N$

Պատասխան՝ բեռի քաշը 260 Ն է։

Առայժմ մենք կենթադրենք, որ բլոկի և մալուխի զանգվածը, ինչպես նաև բլոկում շփումը կարող են անտեսվել: Այս դեպքում մալուխի լարվածության ուժը կարող ենք համարել նույնը նրա բոլոր մասերում։ Բացի այդ, մենք կենթադրենք, որ մալուխը անընդլայնելի է, և դրա զանգվածը աննշան է:

Ֆիքսված բլոկ

Ուժի ուղղությունը փոխելու համար օգտագործվում է ֆիքսված բլոկ: Նկ. 24.1, և ցույց է տալիս, թե ինչպես կարելի է օգտագործել անշարժ բլոկ՝ ուժի ուղղությունը հակառակը փոխելու համար: Այնուամենայնիվ, նրա օգնությամբ դուք կարող եք փոխել ուժի ուղղությունը, ինչպես ցանկանում եք:

Գծե՛ք անշարժ բլոկի կիրառման դիագրամ, որը կարող է օգտագործվել ուժի ուղղությունը 90°-ով պտտելու համար:

Արդյո՞ք անշարժ բլոկը ապահովում է ուժի ավելացում: Եկեք նայենք դրան՝ օգտագործելով Նկ. 24.1, ա. Մալուխը ձգվում է ձկնորսի կողմից մալուխի ազատ ծայրին կիրառվող ուժով: Մալուխի լարվածության ուժը մալուխի երկայնքով մնում է անփոփոխ, հետևաբար մալուխի կողքից բեռի (ձկան) վրա գործում է նույն մեծության ուժ։ Հետևաբար, անշարժ բլոկը ուժի ավելացում չի ապահովում:

Անշարժ բլոկ օգտագործելիս բեռը բարձրանում է նույնքան, որքան իջեցվում է մալուխի ծայրը, որի վրա ձկնորսը ուժ է կիրառում: Սա նշանակում է, որ անշարժ բլոկ օգտագործելով՝ մենք ոչ հաղթում ենք, ոչ էլ պարտվում ճանապարհին։

Շարժական բլոկ

Եկեք փորձը դնենք

Թեթև շարժվող բլոկով բեռ բարձրացնելիս կնկատենք, որ եթե շփումը ցածր է, ապա բեռը բարձրացնելու համար պետք է կիրառենք բեռի քաշից մոտավորապես 2 անգամ փոքր ուժ (նկ. 24.3): Այսպիսով, շարժական բլոկը տալիս է ուժի 2 անգամ ավելացում:

Բրինձ. 24.3. Շարժվող բլոկ օգտագործելիս մենք 2 անգամ ուժ ենք ստանում, բայց ճանապարհին նույնքան անգամ կորցնում ենք

Այնուամենայնիվ, ուժի կրկնակի ձեռքբերման համար ճանապարհին դուք պետք է վճարեք նույն կորուստով. բեռը, օրինակ, 1 մ-ով բարձրացնելու համար անհրաժեշտ է բլոկի վրայով նետված մալուխի ծայրը բարձրացնել 2 մ-ով:

Այն փաստը, որ շարժվող բլոկը կրկնակի ուժեղացում է տալիս, կարելի է ապացուցել առանց փորձի դիմելու (տե՛ս ստորև բերված «Ինչու՞ է շարժվող բլոկը կրկնակի ուժեղացում է տալիս» բաժինը):

Շարժվող բլոկը տարբերվում է անշարժ բլոկից նրանով, որ դրա առանցքը ամրացված չէ, և այն կարող է բարձրանալ և ընկնել բեռի հետ մեկտեղ:

Նկար 1. Շարժական բլոկ

Ֆիքսված բլոկի նման, շարժվող բլոկը բաղկացած է նույն անիվից՝ մալուխի համար ակոսով: Այնուամենայնիվ, մալուխի մի ծայրը ամրացված է այստեղ, իսկ անիվը շարժական է: Անիվը շարժվում է բեռի հետ:

Ինչպես նշել է Արքիմեդը, շարժական բլոկը, ըստ էության, լծակ է և աշխատում է նույն սկզբունքով՝ ուժի ավելացում տալով ուսերի տարբերության պատճառով։

Նկար 2. Ուժեր և ուժեր շարժվող բլոկում

Շարժվող բլոկը շարժվում է բեռի հետ միասին, կարծես պարանի վրա պառկած լինի։ Այս դեպքում հենակետը ժամանակի յուրաքանչյուր պահին կլինի բլոկի շփման կետում պարանի մի կողմից, բեռի ազդեցությունը կկիրառվի բլոկի կենտրոնի վրա, որտեղ այն կցված է առանցքին: , իսկ ձգողական ուժը կկիրառվի բլոկի մյուս կողմում գտնվող պարանի հետ շփման կետում : Այսինքն՝ մարմնի քաշի ուսը կլինի բլոկի շառավիղը, իսկ մեր մղման ուժի ուսը՝ տրամագիծը։ Պահի կանոնն այս դեպքում կունենա հետևյալ տեսքը.

$$mgr = F \cdot 2r \Rightarrow F = մգ/2$$

Այսպիսով, շարժական բլոկը տալիս է կրկնակի ամրություն:

Սովորաբար գործնականում օգտագործվում է ֆիքսված բլոկի և շարժականի համադրություն (նկ. 3): Ֆիքսված բլոկը օգտագործվում է միայն հարմարության համար: Այն փոխում է ուժի ուղղությունը՝ թույլ տալով, օրինակ, բարձրացնել բեռը գետնին կանգնած ժամանակ, իսկ շարժական բլոկն ապահովում է ուժի ավելացում։

Նկար 3. Ֆիքսված և շարժվող բլոկների համադրություն

Մենք ուսումնասիրեցինք իդեալական բլոկներ, այսինքն՝ նրանք, որոնցում շփման ուժերի գործողությունը հաշվի չի առնվել։ Իրական բլոկների համար անհրաժեշտ է ներմուծել ուղղիչ գործոններ: Օգտագործվում են հետևյալ բանաձևերը.

Ֆիքսված բլոկ

$F = f 1/2 մգ $

Այս բանաձևերում $F$-ը կիրառվող արտաքին ուժն է (սովորաբար մարդու ձեռքերի ուժը), $m$-ը բեռի զանգվածն է, $g$-ը ձգողականության գործակիցն է, $f$-ը բլոկի դիմադրության գործակիցն է։ (շղթաների համար մոտավորապես 1,05, իսկ պարանների համար՝ 1,1):

Օգտագործելով շարժական և անշարժ բլոկների համակարգ՝ բեռնիչը բարձրացնում է գործիքների տուփը $S_1$ = 7 մ բարձրության վրա՝ կիրառելով $F$ = 160 N ուժ։ Որքա՞ն է տուփի զանգվածը և քանի՞ մետր պարան։ արդյո՞ք պետք է հեռացվի բեռը բարձրացնելիս: Ի՞նչ աշխատանք կկատարի բեռնիչը արդյունքում: Համեմատեք այն բեռի վրա կատարված աշխատանքի հետ այն տեղափոխելու համար: Անտեսեք շարժվող բլոկի շփումը և զանգվածը:

$m, S_2, A_1, A_2$ - ?

Շարժական բլոկը տալիս է ուժի կրկնակի աճ և շարժման կրկնակի կորուստ: Անշարժ բլոկը ուժի մեջ չի ապահովում, բայց փոխում է իր ուղղությունը: Այսպիսով, կիրառվող ուժը կլինի բեռի քաշի կեսը՝ $F = 1/2P = 1/2mg$, որտեղից մենք գտնում ենք տուփի զանգվածը՝ $m=\frac(2F)(g)=\frac։ (2\cdot 160)(9 ,8)=32,65\ կգ$

Բեռի շարժումը կկազմի ընտրված պարանի երկարության կեսը.

Բեռնիչի կատարած աշխատանքը հավասար է կիրառվող ուժի և բեռի շարժման արտադրյալին՝ $A_2=F\cdot S_2=160\cdot 14=2240\ J\ $։

Բեռի վրա կատարված աշխատանքը.

Պատասխան՝ տուփի զանգվածը 32,65 կգ է։ Ընտրված ճոպանի երկարությունը 14 մ է Կատարված աշխատանքը 2240 Ջ է և կախված չէ բեռը բարձրացնելու եղանակից, այլ միայն բեռի զանգվածից և վերելակի բարձրությունից։

Խնդիր 2

Ի՞նչ բեռ կարելի է բարձրացնել 20 Ն կշռող շարժվող բլոկի միջոցով, եթե պարանը քաշվում է 154 Ն ուժով:

Եկեք գրենք շարժվող բլոկի պահի կանոնը՝ $F = f 1/2 (P+ Р_Б)$, որտեղ $f$-ը ճոպանի ուղղման գործակիցն է։

Ապա $P=2\frac(F)(f)-P_B=2\cdot \frac(154)(1,1)-20=260\ N$

Պատասխան՝ բեռի քաշը 260 Ն է։

Հետազոտական ​​առաջադրանքի հաշվետվություն

«Բլոկների համակարգի ուսումնասիրություն, որոնք ուժ են տալիս 2, 3, 4 անգամ»

7-րդ դասարանի սովորողներ.

Ավագ դպրոցԹիվ 76, Յարոսլավլ

Թեմա: Բլոկների համակարգի ուսումնասիրություն, որոնք ուժ են տալիս 2, 3, 4 անգամ:

Աշխատանքի նպատակը. Օգտագործելով բլոկ համակարգեր, ստացեք ուժի ավելացում 2, 3, 4 անգամ:

Սարքավորումներ: շարժական և անշարժ բլոկներ, եռոտանիներ, ոտքեր՝ կցորդիչներով, կշիռներ, պարան։

Աշխատանքային պլան.

Ուսումնասիրեք տեսական նյութը թեմայի շուրջ « Պարզ մեխանիզմներ. Բլոկներ»;

Հավաքեք և նկարագրեք տեղադրումները՝ բլոկների համակարգեր, որոնք տալիս են 2, 3, 4 անգամ հզորություն:

Փորձի արդյունքների վերլուծություն;

Եզրակացություն

«Մի քիչ բլոկների մասին»

IN ժամանակակից տեխնոլոգիաամբարձիչ մեխանիզմները լայնորեն կիրառվում են և անփոխարինելի են բաղադրիչներըորոնք կարելի է անվանել պարզ մեխանիզմներ։ Դրանց թվում են մարդկության ամենահին գյուտերը՝ բլոկները։ Հին հույն գիտնական Արքիմեդը հեշտացրել է մարդու աշխատանքը՝ ուժ տալով նրան իր գյուտը կիրառելիս և սովորեցրել է փոխել ուժի ուղղությունը։

Բլոկը պարանի կամ շղթայի համար իր շրջագծի շուրջ ակոս ունեցող անիվ է, որի առանցքը կոշտ ամրացված է պատին կամ առաստաղի ճառագայթ. Բարձրացնող սարքերՍովորաբար օգտագործվում է ոչ թե մեկ, այլ մի քանի բլոկ։ Բլոկների և մալուխների համակարգը, որը նախատեսված է բեռնատարողությունը մեծացնելու համար, կոչվում է շղթայական ամբարձիչ:

Ֆիզիկայի դասերին ուսումնասիրում ենք շարժական և անշարժ բլոկներ։ Օգտագործելով ֆիքսված բլոկ, կարող եք փոխել ուժի ուղղությունը: Իսկ շարժական բլոկը՝ դրա կրճատումը ուժի 2 անգամ ավելացում է տալիս։Ֆիքսված բլոկԱրքիմեդը համարել է այն որպես հավասարազոր լծակ։ Անշարժ բլոկի մի կողմում ազդող ուժի պահը հավասար է բլոկի մյուս կողմում կիրառվող ուժի պահին: Այդ պահերը ստեղծող ուժերը նույնպես նույնն են։ Իսկ Արքիմեդը շարժվող բլոկը վերցրեց անհավասար զինված լծակի համար։ Պտտման կենտրոնի նկատմամբ գործում են ուժերի մոմենտներ, որոնք հավասարակշռության մեջ պետք է հավասար լինեն։

Արգելափակման գծագրեր.

2. Մոնտաժային կայանքներ - բլոկների համակարգեր, որոնք ուժ են տալիս 2, 3 և 4 անգամ:

Մեր աշխատանքում մենք օգտագործում ենք բեռ,որի քաշը 4 Ն է (նկ.3):

Բրինձ. 3

Օգտագործելով շարժական և ֆիքսված բլոկներ՝ մեր թիմը հավաքվեց հետևյալ պարամետրերը:

Բլոկային համակարգ, որը տալիս է ուժի 2 անգամ ավելացում (նկ.4 և նկ.5):

Այս ճախարակի համակարգը օգտագործում է շարժական և ֆիքսված ճախարակ: Այս համադրությունը կրկնապատկում է ուժը։ Ուստի Ա կետի վրա պետք է կիրառվի բեռի քաշի կեսին հավասար ուժ։

Նկ.4

Նկ.5

Լուսանկարը (նկ. 5) ցույց է տալիս, որ այս տեղադրումըուժի մեջ տալիս է 2 անգամ ավելացում, դինամոմետրը ցույց է տալիս մոտավորապես 2 N-ի հավասար ուժ: Բեռից գալիս են երկու պարան: Մենք հաշվի չենք առնում բլոկների քաշը:

Բլոկային համակարգ, որը տալիս է ուժի 3 անգամ ավելացում . Նկ.6 և Նկ.7

Այս ճախարակի համակարգը օգտագործում է երկու շարժական և ֆիքսված ճախարակ: Այս համադրությունը տալիս է ուժի եռակի աճ: Մեր տեղադրման սկզբունքը 3-ի բազմապատկությամբ (ուժի ավելացում 3 անգամ) տեսք ունի, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Ճոպանի ծայրը ամրացվում է հարթակին, ապա պարանը նետվում է անշարժ բլոկի վրայով։ Կրկին - շարժվող բլոկի միջոցով, որը հարթակը պահում է բեռով: Այնուհետև մենք պարանը քաշում ենք մեկ այլ ֆիքսված բլոկի միջով: Այս տեսակի մեխանիզմը 3 անգամ ուժ է տալիս, սա տարօրինակ տարբերակ է: Մենք օգտագործում ենք պարզ կանոնԻնչքան պարան է գալիս բեռից, այդպիսին է մեր ուժը: Պարանի երկարության մեջ մենք կորցնում ենք ճիշտ այնքան անգամ, որքան ուժի ձեռքբերումը:

Նկ.6

Նկ.7

Նկ.8

Լուսանկարը (նկ. 8) ցույց է տալիս, որ դինամոմետրը ցույց է տալիս մոտավորապես 1,5 Ն ուժ: Սխալը որոշվում է շարժվող բլոկի և հարթակի քաշով: Բեռից երեք պարան է գալիս։

Բլոկային համակարգ, որը տալիս է ուժի 4 անգամ աճ .

Այս ճախարակի համակարգը օգտագործում է երկու շարժական և երկու ֆիքսված ճախարակ: Այս համադրությունը տալիս է ուժի քառակի աճ: (նկ.9 և նկ.10):

Բրինձ. 9

Նկ.10

Լուսանկարը (Նկար 10) ցույց է տալիս, որ այս տեղադրումը տալիս է ուժի 4 անգամ ավելացում, դինամոմետրը ցույց է տալիս մոտավորապես 1 N-ի ուժ։

Եզրակացություն:

Շարժական և ֆիքսված ճախարակների համակարգը, որը բաղկացած է պարաններից և ճախարակներից, թույլ է տալիս ձեռք բերել արդյունավետ ուժ՝ կորցնելով երկարությունը: Մենք օգտագործում ենք մի պարզ կանոն՝ մեխանիկայի ոսկե կանոն. քանի պարան է բեռից գալիս, այդպիսին է մեր ուժի ձեռքբերումը: Պարանի երկարության մեջ մենք կորցնում ենք ճիշտ այնքան անգամ, որքան ուժի ձեռքբերումը: Մեխանիկայի այս ոսկե կանոնի շնորհիվ դուք կարող եք մեծ բեռներ բարձրացնել առանց մեծ ջանք գործադրելու:

Իմանալով այս կանոնըհնարավոր է ստեղծել բլոկների համակարգեր՝ շղթայական ամբարձիչներ, որոնք թույլ են տալիս ուժ ձեռք բերել ներսում n-րդ քանակմեկ անգամ. Հետևաբար, բլոկները և բլոկային համակարգերը լայնորեն օգտագործվում են մեր կյանքի տարբեր ոլորտներում: Պշարժվող և ֆիքսված բլոկները լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային փոխանցման մեխանիզմներում: Բացի այդ, բլոկներն օգտագործվում են շինարարների կողմից մեծ և փոքր բեռներ բարձրացնելու համար (Օրինակ, շենքերի արտաքին ճակատները վերանորոգելիս շինարարները հաճախ աշխատում են օրորոցում, որը կարելի է տեղափոխել հարկերի միջև: Հատակի աշխատանքն ավարտելուց հետո աշխատողները կարող են. արագ տեղափոխեք օրորոցը վերևի հատակին՝ օգտագործելով և միայն սեփական ուժը) Բլոկները այնքան տարածված են դարձել դրանց հավաքման և դրանց հետ աշխատելու հեշտության պատճառով:

Բլոկները դասակարգվում են որպես պարզ մեխանիզմներ: Բացի բլոկներից, այս սարքերի խումբը, որը ծառայում է ուժի փոխակերպմանը, ներառում է լծակ և թեք հարթություն:

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Արգելափակել - ամուր, որն ունի ֆիքսված առանցքի շուրջ պտտվելու հատկություն։

Բլոկները պատրաստվում են սկավառակների (անիվներ, ցածր բալոններ և այլն) տեսքով, որոնք ունեն ակոս, որով անցնում են պարան (իրան, պարան, շղթա)։

Ֆիքսված առանցքով բլոկը կոչվում է անշարժ (նկ. 1): Բեռը բարձրացնելիս չի շարժվում։ Ֆիքսված բլոկը կարելի է դիտարկել որպես լծակ, որն ունի հավասար թեւեր:

Բլոկի հավասարակշռության պայմանը դրա վրա կիրառվող ուժերի մոմենտների հավասարակշռության պայմանն է.

Նկար 1-ի բլոկը կլինի հավասարակշռության մեջ, եթե թելերի լարվածության ուժերը հավասար են.

քանի որ այս ուժերի ուսերը նույնն են (OA=OB): Անշարժ բլոկը ուժի ավելացում չի ապահովում, բայց թույլ է տալիս փոխել ուժի ուղղությունը: Վերևից եկող պարանով քաշելը հաճախ ավելի հարմար է, քան ներքևից եկող պարանը։

Եթե ​​ամրացված բլոկի վրայով նետված պարանի մի ծայրին կապված բեռի զանգվածը հավասար է մ-ի, ապա այն բարձրացնելու համար ճոպանի մյուս ծայրին պետք է կիրառվի F ուժ, որը հավասար է.

պայմանով, որ մենք հաշվի չենք առնում բլոկի շփման ուժը: Եթե ​​անհրաժեշտ է հաշվի առնել բլոկի շփումը, ապա մուտքագրեք դիմադրության գործակիցը (k), ապա.

Հարթ, ֆիքսված հենարանը կարող է ծառայել որպես բլոկի փոխարինում: Նման հենարանի վրայով գցվում է պարան (պարան), որը սահում է հենարանի երկայնքով, բայց միաժամանակ մեծանում է շփման ուժը։

Անշարժ բլոկը աշխատանքում ոչ մի օգուտ չի տալիս: Ուժերի կիրառման կետերով անցած ուղիները նույնն են, հավասար են ուժին, հետևաբար հավասար են աշխատանքին։

Ֆիքսված բլոկների օգտագործմամբ ամրություն ձեռք բերելու համար օգտագործվում է բլոկների համադրություն, օրինակ՝ կրկնակի բլոկ։ Երբ բլոկները պետք է ունենան տարբեր տրամագծեր. Նրանք անշարժ կապված են միմյանց հետ և ամրացված են մեկ առանցքի վրա: Յուրաքանչյուր բլոկին ամրացված է պարան, որպեսզի այն կարողանա փաթաթվել բլոկի շուրջը կամ դուրս գալ առանց սահելու: Ուժերի ուսերն այս դեպքում անհավասար են լինելու։ Կրկնակի ճախարակը գործում է որպես լծակ՝ տարբեր երկարությունների թեւերով: Նկար 2-ը ցույց է տալիս կրկնակի բլոկի դիագրամ:

Նկար 2-ի լծակի հավասարակշռության պայմանը կլինի բանաձևը.

Կրկնակի բլոկը կարող է փոխակերպել ուժը: Ավելի փոքր ուժ կիրառելով մեծ շառավղով շրջափակված պարանի վրա, ստացվում է ուժ, որը գործում է ավելի փոքր շառավղով շրջափակված պարանի կողքին:

Շարժվող բլոկը բլոկ է, որի առանցքը շարժվում է բեռի հետ միասին: Նկ. 2, շարժական բլոկը կարելի է համարել որպես լծակ՝ տարբեր չափերի թեւերով։ Այս դեպքում O կետը լծակի հենակետն է: OA - ուժի թև; OB - ուժի թեւ: Եկեք նայենք Նկ. 3. Ուժի թեւը երկու անգամ մեծ է ուժային թևից, հետևաբար, հավասարակշռության համար անհրաժեշտ է, որ F ուժի մեծությունը լինի P ուժի մեծության կեսը.

Կարելի է եզրակացնել, որ շարժվող բլոկի օգնությամբ մենք ուժի կրկնակի ավելացում ենք ստանում։ Շարժվող բլոկի հավասարակշռության պայմանը մենք գրում ենք՝ առանց հաշվի առնելու շփման ուժը հետևյալ կերպ.

Եթե ​​փորձենք հաշվի առնել բլոկի շփման ուժը, ապա մուտքագրում ենք բլոկի դիմադրության գործակիցը (k) և ստանում.

Երբեմն օգտագործվում է շարժական և ֆիքսված բլոկի համադրություն: Այս համակցությամբ հարմարության համար օգտագործվում է ֆիքսված բլոկ: Այն չի ապահովում ուժի ավելացում, բայց թույլ է տալիս փոխել ուժի ուղղությունը: Կիրառվող ուժի չափը փոխելու համար օգտագործվում է շարժվող բլոկ: Եթե ​​բլոկը շրջապատող պարանի ծայրերը հորիզոնի հետ հավասար անկյուններ են կազմում, ապա բեռի վրա ազդող ուժի հարաբերությունը մարմնի քաշին հավասար է բլոկի շառավիղի և աղեղի ակորդի հարաբերությանը։ պարանն ընդգրկում է. Եթե ​​պարանները զուգահեռ են, ապա բեռը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ ուժը կպահանջվի երկու անգամ ավելի քիչ, քան բարձրացվող բեռի քաշը:

Մեխանիկայի ոսկե կանոն

Պարզ մեխանիզմները ձեզ շահույթ չեն տալիս աշխատանքում։ Ինչքան ուժ ենք ստանում, նույնքան էլ կորցնում ենք հեռավորության վրա։ Քանի որ աշխատանքը հավասար է ուժի և տեղաշարժի սկալյար արտադրյալին, հետևաբար, այն չի փոխվի շարժական (ինչպես նաև անշարժ) բլոկներ օգտագործելիս:

Բանաձևի տեսքով «ոսկե կանոնը» կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

որտեղ է ուժի կիրառման կետով անցած ճանապարհը՝ ճանապարհը անցանելի կետովուժի կիրառում.

Ոսկե կանոնէներգիայի պահպանման օրենքի ամենապարզ ձևակերպումն է։ Այս կանոնը վերաբերում է մեխանիզմների միատեսակ կամ գրեթե միատեսակ շարժման դեպքերին։ Ճոպանների ծայրերի փոխադրական հեռավորությունները կապված են բլոկների ( և ) շառավղների հետ, ինչպես.

Մենք ստանում ենք, որ կրկնակի բլոկի «ոսկե կանոնը» կատարելու համար անհրաժեշտ է.

Եթե ​​ուժերը հավասարակշռված են, ապա բլոկը գտնվում է հանգստի վիճակում կամ շարժվում է միատեսակ:

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

ՕՐԻՆԱԿ 2