Poskytují zisk v blokové síle? Pohyblivý a pevný blok. Zlaté pravidlo mechaniky
Blok se skládá z jednoho nebo více kol (válců) obepnutých řetězem, pásem nebo lankem. Stejně jako páka i kladka snižuje sílu potřebnou ke zvednutí břemene, ale může také změnit směr působící síly.
Zisk síly přichází za cenu vzdálenosti: čím menší úsilí je potřeba ke zvednutí nákladu, tím delší vzdálenost musí urazit místo aplikace tohoto úsilí. Blokový systém zvyšuje výkonové zisky díky použití více nosné řetězy. Taková zařízení pro úsporu energie mají velmi širokou škálu použití - od pohybu masivních ocelových nosníků do výšek až staveniště před vztyčením vlajek.
Stejně jako u jiných jednoduchých mechanismů jsou vynálezci bloku neznámí. Přestože bloky mohly existovat již dříve, první zmínka o nich v literatuře pochází z pátého století před naším letopočtem a vztahuje se k používání bloků starými Řeky na lodích a v divadlech.
Systémy pohyblivých bloků namontované na zavěšené kolejnici (obrázek výše)široce používané na montážních linkách, protože značně usnadňují pohyb těžkých dílů. Aplikovaná síla (F) se rovná hmotnosti břemene (W) dělené počtem řetězů použitých k jeho podepření (n).
Jednotlivé pevné bloky
Tento nejjednodušší typ kladky nesnižuje sílu potřebnou ke zvednutí břemene, ale mění směr působící síly, jak je znázorněno na obrázcích nahoře a vpravo nahoře. Ne pohyblivý blok na horní části stožáru usnadňuje zvedání vlajky tím, že umožňuje stažení šňůry, ke které je vlajka připevněna.
Jednotlivé pohyblivé bloky
Jediná kladka, kterou lze posouvat, snižuje sílu potřebnou ke zvednutí břemene na polovinu. Snížení aplikované síly na polovinu však znamená, že místo aplikace se musí pohybovat dvakrát tak daleko. V tomto případě je síla rovna polovině hmotnosti (F=1/2W).
Blokové systémy
Při použití kombinace pevného a pohyblivého bloku je působící síla násobkem celkového počtu nosných řetězů. V tomto případě je síla rovna polovině hmotnosti (F=1/2W).
Náklad, zavěšený vertikálně skrz blok, umožňuje napnutí vodorovných elektrických vodičů.
Závěsný výtah(obrázek nahoře) se skládá z řetězu omotaného kolem jednoho pohyblivého a dvou pevných bloků. Zvedání břemene vyžaduje sílu, která je pouze poloviční jeho hmotnosti.
Kladkový kladkostroj, obvykle se používá ve velkém jeřáby(obrázek vpravo), sestává ze sady pohyblivých bloků, na kterých je zavěšeno břemeno, a sady pevných bloků připevněných k výložníku jeřábu. Tím, že jeřáb získá sílu z tolika bloků, dokáže zvedat velmi těžká břemena, kupř. ocelové nosníky. V tomto případě je síla (F) rovna podílu hmotnosti břemene (W) děleném počtem nosných kabelů (n).
Pohyblivý blok se liší od stacionárního bloku tím, že jeho osa není pevná a může stoupat a klesat spolu s nákladem.
Obrázek 1. Pohyblivý blok
Jako pevný blok, pohyblivý blok se skládá ze stejného kolečka s drážkou pro kabel. Jeden konec lanka je zde však upevněn a kolo je pohyblivé. Kolo se pohybuje s nákladem.
Jak poznamenal Archimedes, pohyblivý blok je v podstatě páka a funguje na stejném principu, čímž získává na síle díky rozdílu v ramenou.
Obrázek 2. Síly a síly v pohyblivém bloku
Pohyblivý blok se pohybuje spolu s nákladem, jako by ležel na laně. V tomto případě bude opěrný bod v každém časovém okamžiku v místě kontaktu bloku s lanem na jedné straně, náraz břemene bude aplikován do středu bloku, kde je připevněn k ose a tažná síla bude aplikována v místě kontaktu s lanem na druhé straně bloku. To znamená, že rameno tělesné hmotnosti bude poloměrem bloku a rameno síly našeho tahu bude průměr. Momentové pravidlo v tomto případě bude vypadat takto:
$$mgr = F \cdot 2r \Rightarrow F = mg/2$$
Pohyblivý blok tedy poskytuje dvojnásobný nárůst síly.
Obvykle se v praxi používá kombinace pevného bloku a pohyblivého bloku (obr. 3). Pevný blok se používá pouze pro pohodlí. Mění směr síly, což umožňuje například zvednout náklad ve stoje na zemi a pohyblivý blok poskytuje nárůst síly.
Obrázek 3. Kombinace pevných a pohyblivých bloků
Zkoumali jsme ideální bloky, tedy takové, ve kterých se nepočítalo s působením třecích sil. Pro reálné bloky je nutné zavést korekční faktory. Používají se následující vzorce:
Pevný blok
$F = f 1/2 mg $
V těchto vzorcích: $F$ je použitá vnější síla (obvykle síla rukou osoby), $m$ je hmotnost břemene, $g$ je gravitační koeficient, $f$ je koeficient odporu v bloku (pro řetězy přibližně 1,05 a pro lana 1,1).
Pomocí systému pohyblivých a pevných bloků zvedne nakladač bednu s nářadím do výšky $S_1$ = 7 m, přičemž působí silou $F$ = 160 N. Jaká je hmotnost krabice a kolik metrů lana bude nutné odstranit při zvedání nákladu? Jakou práci v důsledku toho nakladač vykoná? Porovnejte ji s prací vykonanou na nákladu, abyste jej přesunuli. Zanedbávejte tření a hmotnost pohybujícího se bloku.
$m, S_2, A_1, A_2$ - ?
Pohyblivý blok poskytuje dvojnásobný nárůst síly a dvojnásobnou ztrátu pohybu. Stacionární blok neposkytuje zesílení síly, ale mění svůj směr. Působená síla se tedy zdvojnásobí menší hmotnost zatížení: $F = 1/2P = 1/2mg$, odkud zjistíme hmotnost krabice: $m=\frac(2F)(g)=\frac(2\cdot 160)(9,8)=32,65\ kg $
Pohyb břemene bude poloviční než délka vybraného lana:
Práce vykonaná nakladačem se rovná součinu působící síly a pohybu břemene: $A_2=F\cdot S_2=160\cdot 14=2240\ J\ $.
Provedené práce na nákladu:
Odpověď: Hmotnost krabice je 32,65 kg. Délka zvoleného lana je 14m Provedená práce je 2240J a nezávisí na způsobu zvedání břemene, ale pouze na hmotnosti břemene a výšce zdvihu.
Problém 2
Jaké břemeno lze zvednout pomocí pohyblivého bloku o hmotnosti 20 N, pokud je lano taženo silou 154 N?
Zapišme momentové pravidlo pro pohybující se blok: $F = f 1/2 (P+ Р_Б)$, kde $f$ je korekční faktor pro lano.
Potom $P=2\frac(F)(f)-P_B=2\cdot \frac(154)(1,1)-20=260\ N$
Odpověď: Hmotnost nákladu je 260 N.
Pohyblivý blok se liší od stacionárního bloku tím, že jeho osa není pevná a může stoupat a klesat spolu s nákladem.
Obrázek 1. Pohyblivý blok
Stejně jako pevný blok se pohyblivý blok skládá ze stejného kola s drážkou pro kabel. Jeden konec lanka je zde však upevněn a kolo je pohyblivé. Kolo se pohybuje s nákladem.
Jak poznamenal Archimedes, pohyblivý blok je v podstatě páka a funguje na stejném principu, čímž získává na síle díky rozdílu v ramenou.
Obrázek 2. Síly a síly v pohyblivém bloku
Pohyblivý blok se pohybuje spolu s nákladem, jako by ležel na laně. V tomto případě bude opěrný bod v každém časovém okamžiku v místě kontaktu bloku s lanem na jedné straně, náraz břemene bude aplikován do středu bloku, kde je připevněn k ose a tažná síla bude aplikována v místě kontaktu s lanem na druhé straně bloku. To znamená, že rameno tělesné hmotnosti bude poloměrem bloku a rameno síly našeho tahu bude průměr. Momentové pravidlo v tomto případě bude vypadat takto:
$$mgr = F \cdot 2r \Rightarrow F = mg/2$$
Pohyblivý blok tedy poskytuje dvojnásobný nárůst síly.
Obvykle se v praxi používá kombinace pevného bloku a pohyblivého bloku (obr. 3). Pevný blok se používá pouze pro pohodlí. Mění směr síly, což umožňuje například zvednout náklad ve stoje na zemi a pohyblivý blok poskytuje nárůst síly.
Obrázek 3. Kombinace pevných a pohyblivých bloků
Zkoumali jsme ideální bloky, tedy takové, ve kterých se nepočítalo s působením třecích sil. Pro reálné bloky je nutné zavést korekční faktory. Používají se následující vzorce:
Pevný blok
$F = f 1/2 mg $
V těchto vzorcích: $F$ je použitá vnější síla (obvykle síla rukou osoby), $m$ je hmotnost břemene, $g$ je gravitační koeficient, $f$ je koeficient odporu v bloku (pro řetězy přibližně 1,05 a pro lana 1,1).
Pomocí systému pohyblivých a pevných bloků zvedne nakladač bednu s nářadím do výšky $S_1$ = 7 m, přičemž působí silou $F$ = 160 N. Jaká je hmotnost krabice a kolik metrů lana bude nutné odstranit při zvedání nákladu? Jakou práci v důsledku toho nakladač vykoná? Porovnejte ji s prací vykonanou na nákladu, abyste jej přesunuli. Zanedbávejte tření a hmotnost pohybujícího se bloku.
$m, S_2, A_1, A_2$ - ?
Pohyblivý blok poskytuje dvojnásobný nárůst síly a dvojnásobnou ztrátu pohybu. Stacionární blok neposkytuje zesílení síly, ale mění svůj směr. Působená síla tedy bude poloviční než hmotnost břemene: $F = 1/2P = 1/2mg$, odkud zjistíme hmotnost krabice: $m=\frac(2F)(g)=\frac (2\cdot 160)(9,8)=32,65\ kg$
Pohyb břemene bude poloviční než délka vybraného lana:
Práce vykonaná nakladačem se rovná součinu působící síly a pohybu břemene: $A_2=F\cdot S_2=160\cdot 14=2240\ J\ $.
Provedené práce na nákladu:
Odpověď: Hmotnost krabice je 32,65 kg. Délka zvoleného lana je 14m Provedená práce je 2240J a nezávisí na způsobu zvedání břemene, ale pouze na hmotnosti břemene a výšce zdvihu.
Problém 2
Jaké břemeno lze zvednout pomocí pohyblivého bloku o hmotnosti 20 N, pokud je lano taženo silou 154 N?
Zapišme momentové pravidlo pro pohybující se blok: $F = f 1/2 (P+ Р_Б)$, kde $f$ je korekční faktor pro lano.
Potom $P=2\frac(F)(f)-P_B=2\cdot \frac(154)(1,1)-20=260\ N$
Odpověď: Hmotnost nákladu je 260 N.
Bibliografický popis: Shumeiko A. V., Vetashenko O. G. Moderní vzhled na jednoduchém „blokovém“ mechanismu, studovaném v učebnicích fyziky pro 7. ročník // Mladý vědec. 2016. č. 2. S. 106-113..07.2019).
Učebnice fyziky pro 7. ročník při studiu jednoduchého blokového mechanismu vykládají výhru různými způsoby síla při zvedání břemene z pomocí tohoto mechanismu, například: in Peryshkinova učebnice A. B. výhry v síly je dosaženo s pomocí kola špalíku, na které působí síly páky, a v Gendensteinově učebnici L. E. stejné výhry jsou získány s pomocí kabelu, který je vystaven tahové síle kabelu. Různé učebnice, různé položky A různé síly - získat výhry v síla při zvedání břemene. Účelem tohoto článku je proto hledání objektů a síla, s prostřednictvím kterého se získávají výhry síla, při zvedání břemene jednoduchým blokovým mechanismem.
Nejprve se podíváme a porovnáme, jak se získávají přírůstky síly při zvedání břemene jednoduchým blokovým mechanismem, v učebnicích fyziky pro 7. ročník Za tímto účelem umístíme do tabulky úryvky z textů učebnic se stejnými pojmy pro přehlednost.
|
Peryshkin A.V. 7. třída. § 61. Aplikace pravidla rovnováhy páky na blok, s. 180–183. |
Gendenshtein L. E. Physics. 7. třída. § 24. Jednoduché mechanismy, s. 188–196. |
|
"Blok Jedná se o kolo s drážkou, upevněné v držáku. Blokovým žlabem prochází lano, lano nebo řetěz. „Pevný blok nazývají takový blok, jehož osa je pevná a při zvedání břemen se nezvedá ani neklesá (obr. 177). Pevný blok lze považovat za rovnoramennou páku, u které jsou ramena sil rovna poloměru kola (obr. 178): OA=OB=r. Takový blok neposkytuje zisk na síle (F1 = F2), ale umožňuje změnit směr síly." |
„Přináší vám stacionární blok na síle? ...na obr. 24.1a je lanko napínáno silou působící na volný konec lanka rybářem. Tažná síla kabelu zůstává konstantní podél kabelu, takže ze strany kabelu k zátěži (ryba ) působí síla stejné velikosti. Stacionární blok proto neposkytuje zisk na síle. 6.Jak můžete získat sílu pomocí pevného bloku? Pokud člověk zvedá vy sám, jak je znázorněno na obr. 24.6, potom se váha osoby rovnoměrně rozloží na dvě části kabelu (na opačných stranách bloku). Člověk se tedy zvedá působením síly, která je poloviční jeho hmotnosti.“ |
|
„Pohyblivý blok je blok, jehož osa stoupá a klesá spolu se zátěží (obr. 179).
Obrázek 180 ukazuje páku, která jí odpovídá: O je opěrný bod páky, AO - rameno síly P a OB - rameno síly F. Protože rameno OB je 2krát větší než rameno OA, pak je síla F 2x menší než síla P: F=P/2. Tím pádem, pohyblivý blok poskytuje zisksíla 2krát". |
"5. Proč pohyblivý blok dává vyhrátv platnostidvakrát? Když je břemeno zvedáno rovnoměrně, pohybující se blok se také pohybuje rovnoměrně. To znamená, že výslednice všech sil na něj působících je nulová. Pokud lze zanedbat hmotnost bloku a tření v něm, pak můžeme předpokládat, že na blok působí tři síly: tíha břemene P, směřující dolů, a dvě stejné tažné síly kabelu F, směřující nahoru. . Protože výslednice těchto sil je nulová, pak P = 2F, tzn hmotnost břemene je 2násobek napínací síly kabelu. Ale tažná síla lanka je přesně ta síla, která se aplikuje při zvedání břemene pomocí pohyblivého bloku. Tak jsme se osvědčili že pohyblivý blok dává zisk v síla 2krát". |
|
„Obvykle v praxi používají kombinaci pevného bloku a pohyblivého (obr. 181). Pevný blok se používá pouze pro pohodlí. Nedává zisk na síle, ale mění směr síly, například umožňuje zvednout náklad ve stoje na zemi.
Obr. 181. Kombinace pohyblivých a pevných bloků – řetězový kladkostroj.“ |
“12. Obrázek 24.7 ukazuje systém bloky. Kolik má pohyblivých bloků a kolik pevných? Jaký zisk na síle dává takový systém bloků, pokud tření a lze zanedbat hmotnost bloků? .
Obr.24.7. Odpověď na straně 240: „12 pevný; 8krát." |
Shrňme si přehled a srovnání textů a obrázků v učebnicích:
Důkaz získání nárůstu síly v učebnici A. V. Peryškina se provádí na kole špalíku a působící silou je síla páky; Při zvedání břemene nepohyblivý blok nezískává sílu, ale pohyblivý blok poskytuje dvojnásobné zvýšení síly. Není zde zmínka o kabelu, na kterém visí zátěž na pevném bloku a pohyblivém bloku se zátěží.
Naproti tomu v učebnici Gendensteina L.E. je důkaz zesílení síly proveden na lanku, na kterém visí břemeno nebo pohyblivý blok s břemenem a působící silou je tažná síla lana; při zvedání břemene může stacionární blok poskytnout 2násobné zvýšení pevnosti, ale v textu není zmínka o páce na kladkovém kole.
Hledání literatury popisující zesílení síly pomocí bloku a kabelu vedlo k „Základní učebnici fyziky“, kterou vydal akademik G. S. Landsberg, v §84. Jednoduché stroje na s. 168–175 popisují: „jednoduchý blok, dvojitý blok, hradlo, kladka a blok diferenciálu“. Ve skutečnosti „dvojitý blok svou konstrukcí dává při zvedání břemene nárůst síly v důsledku rozdílu v délce poloměrů bloků“, pomocí kterých se břemeno zvedá, a „kladnice dává nárůst síly při zvedání břemene díky lanu, na jehož několika částech břemeno visí." Bylo tedy možné zjistit, proč blok a lano (lano) dávají při zvedání břemene nárůst pevnosti, ale nebylo možné zjistit, jak se blok a lano vzájemně ovlivňují a přenášejí hmotnost břemena. zatížení k sobě navzájem, protože náklad může být zavěšen na kabelu a kabel je hozen přes blok nebo může náklad viset na bloku a blok visí na kabelu. Ukázalo se, že tažná síla kabelu je konstantní a působí po celé délce kabelu, takže přenos hmotnosti břemene kabelem na blok bude v každém místě kontaktu kabelu s blokem , stejně jako přenos hmotnosti břemene zavěšeného na bloku na kabel. Abychom objasnili interakci bloku s kabelem, provedeme experimenty k získání zesílení síly s pohybujícím se blokem při zvedání břemene pomocí vybavení školní učebny fyziky: dynamometry, laboratorní bloky a sadu závaží v 1H (102 g). Začněme experimenty s pohyblivým blokem, protože máme tři různé verze získání nárůstu síly s tímto blokem. První verze je „Obr.180. Pohyblivý blok jako páka s nestejnými rameny“ – učebnice A. V. Peryshkina, druhá „Obr. 24.5... dvě stejné tažné síly lana F“ – podle učebnice L. E. Gendensteina a nakonec třetí „Obr . Zvedání břemene pohyblivou sponou kladky na více částech jednoho lana - podle učebnice G. S. Landsberga.
Zkušenost č. 1. "Obr. 183"
Pro provedení pokusu č. 1, získání nárůstu síly na pohyblivém bloku „s pákou s nestejnými rameny OAB obr. 180“ podle učebnice A. V. Peryškina, na pohyblivém bloku „obr. 183“ pozici 1 nakreslete páku s nestejnými rameny OAB, jako na „Obr. 180“, a začněte zvedat břemeno z polohy 1 do polohy 2. Ve stejném okamžiku se blok začne otáčet proti směru hodinových ručiček kolem své osy v bodě A a bodu B. , konec páky, za kterým dochází ke zdvihu, vychází za půlkruh, po kterém lanko zespodu obepíná pohybující se blok. Bod O - os páky, která by měla být nehybná, jde dolů, viz „Obr. 183“ - poloha 2, tj. páka s nestejnými rameny OAB se mění jako páka se stejnými rameny (body O a B procházejí stejně. cesty).
Na základě údajů získaných v experimentu č. 1 o změnách polohy páky OAB na pohyblivém bloku při zvedání břemene z polohy 1 do polohy 2 můžeme usoudit, že znázornění pohyblivého bloku jako páky s nestejnými rameny na „Obr. 180“, při zvedání břemene s otáčením bloku kolem jeho osy odpovídá páce se stejnými rameny, která při zvedání břemene neposkytuje nárůst síly.
Pokus č. 2 zahájíme tak, že na konce kabelu připevníme dynamometry, na které zavěsíme pohyblivý blok se zátěží o hmotnosti 102 g, což odpovídá tíhové síle 1 N. Jeden z konců zafixujeme lano na závěsu a pomocí druhého konce lana zvedneme břemeno na pohyblivém bloku. Před výstupem byly hodnoty obou dynamometrů na začátku výstupu každý 0,5 N, hodnoty dynamometru, u kterého došlo ke stoupání, se změnily na 0,6 N a zůstaly tak i na konci výstupu; hodnoty se vrátily na 0,5 N. Údaje dynamometru, fixovaného pro pevné zavěšení, se během náběhu nezměnily a zůstaly rovné 0,5 N. Analyzujme výsledky experimentu:
- Před zvedáním, kdy břemeno 1 N (102 g) visí na pohyblivém bloku, se váha břemene rozloží na celé kolo a přenese se na lano, které zespodu blok obepíná pomocí celého půlkruhu kolo.
- Před zvedáním jsou údaje obou dynamometrů 0,5 N, což udává rozložení hmotnosti zátěže 1 N (102 g) na dvě části lana (před a za blokem) nebo že tažná síla lanka je 0,5 N, a je po celé délce kabelu stejný (stejný na začátku, stejný na konci kabelu) - obě tato tvrzení jsou pravdivá.
Porovnejme analýzu experimentu č. 2 s učebnicovými verzemi o získání 2-násobného nárůstu síly pomocí pohyblivého bloku. Začněme tvrzením v učebnici Gendensteina L.E. „... že na kvádr působí tři síly: tíha břemene P směřující dolů a dvě stejné tažné síly lana směřující nahoru (obr. 24.5). .“ Přesnější by bylo říci, že hmotnost břemene na „obr. 14,5" byl rozdělen do dvou částí kabelu, před a za blokem, protože napínací síla kabelu je jedna. Zbývá analyzovat podpis pod „obr. 181“ z učebnice A. V. Peryshkin „Kombinace pohyblivých a pevných bloků - kladkostroj“. Popis zařízení a nárůstu síly při zvedání břemene kladkou je uveden v Elementární učebnici fyziky, ed. Lansberg G.S., kde se říká: „Každý kus lana mezi bloky bude působit na pohybující se břemeno silou T a všechny kusy lana budou působit silou nT, kde n je počet samostatných částí lana spojujících oba části bloku." Ukazuje se, že pokud na „obr. 181“ aplikujeme zesílení síly s „lanem spojujícím obě části“ kladky ze Základní učebnice fyziky G. S. Landsberga, pak popis zesílení síly s pohyblivým blokem. na „Obr. 179“ a podle toho na Obr. 180“ by byla chyba.
Po analýze čtyř učebnic fyziky můžeme dojít k závěru, že stávající popis toho, jak jednoduchý blokový mechanismus vyvolává zesílení síly, neodpovídá skutečnému stavu věcí, a proto vyžaduje nový popis fungování jednoduchého blokového mechanismu.
Jednoduchý zvedací mechanismus sestává z bloku a kabelu (lana nebo řetězu).
Bloky tohoto zvedacího mechanismu se dělí na:
podle návrhu na jednoduché a složité;
podle způsobu zvedání břemen na pohyblivá a stacionární.
Začněme se seznamovat s návrhem bloků s jednoduchý blok, což je kolo rotující kolem své osy, s drážkou po obvodu pro lanko (lano, řetěz) obr. 1 a lze ji považovat za rovnoramennou páku, ve které jsou ramena sil rovna poloměru kolo: OA=OB=r. Takový blok neposkytuje zisk na síle, ale umožňuje změnit směr pohybu kabelu (lano, řetěz).
Dvojitý blok sestává ze dvou bloků různých poloměrů, pevně spojených a namontovaných společná osa Obr.2. Poloměry kvádrů r1 a r2 jsou různé a při zvedání břemene působí jako páka s nestejnými rameny a zesílení síly se bude rovnat poměru délek poloměrů kvádru většího průměru k blok menšího průměru F = Р·r1/r2.
Brána sestává z válce (bubnu) a k němu připojené rukojeti, která funguje jako blok velký průměr, Přírůstek síly daný obojkem je určen poměrem poloměru kružnice R popsané rukojetí k poloměru válce r, na kterém je lano navinuto F = Р·r/R.
Přejděme k metodě zvedání břemene pomocí špalíků. Z popisu návrhu mají všechny bloky osu, kolem které se otáčejí. Pokud je osa bloku pevná a při zvedání břemen se nezvedá ani neklesá, pak se takový blok nazývá pevný blok jednoblok, dvoublok, brána.
U pohyblivý blok náprava stoupá a klesá spolu s břemenem (obr. 10) a je určena zejména k eliminaci ohybu lana v místě zavěšení břemene.
Seznámíme se se zařízením a způsobem zvedání břemene druhou částí jednoduchého zdvihacího mechanismu je lano, lano nebo řetěz. Kabel je vyroben z ocelových drátů, lano je vyrobeno z nití nebo pramenů a řetěz se skládá z článků navzájem spojených.
Způsoby zavěšení břemene a získání síly při zvedání břemene pomocí kabelu:
Na Obr. 4, náklad je upevněn na jednom konci kabelu, a pokud zvednete náklad za druhý konec kabelu, pak ke zvednutí tohoto nákladu budete potřebovat sílu o něco větší, než je hmotnost nákladu, protože jednoduchý blok nárůstu síly nedává F = P.
Na obr. 5 pracovník zvedá břemeno lanem, které obepíná jednoduchý blok shora, na jednom konci první části lana je sedadlo, na kterém sedí pracovník, a na druhé části lana; pracovník se zvedá silou 2krát menší, než je jeho hmotnost, protože váha pracovníka byla rozdělena na dvě části kabelu, první - od sedadla k bloku a druhý - od bloku k rukám pracovníka F = P/2.
Na obr. 6 je břemeno zvednuto dvěma pracovníky pomocí dvou lan a hmotnost břemene bude rovnoměrně rozložena mezi lany a tedy každý pracovník zvedne břemeno silou poloviční hmotnosti břemene F = P/ 2.
Na obr. 7 pracovníci zvedají břemeno, které visí na dvou částech jednoho lana a hmotnost břemene bude rovnoměrně rozložena mezi části tohoto lana (jako mezi dvěma lany) a každý pracovník bude břemeno zvedat silou. rovná polovině hmotnosti břemene F = P/2.
Na obr. 8 byl konec lana, kterým jeden z pracovníků zvedal břemeno, zajištěn na stacionárním závěsu a hmotnost břemene byla rozložena na dvě části lana a při zvednutí lana zatížení druhým koncem lana, síla, kterou by pracovník břemeno zvedl, byla dvojnásobná menší než hmotnost břemene F = P/2 a zvedání břemene bude 2x pomalejší.
Na obr. 9 visí břemeno na 3 částech jednoho lana, jehož jeden konec je pevný a zesílení síly při zvedání břemene se bude rovnat 3, jelikož hmotnost břemene bude rozložena na tři části lana. kabel F = P/3.
Pro eliminaci ohybu a snížení třecí síly je v místě zavěšení břemene instalován jednoduchý blok a síla potřebná ke zvednutí břemene se nezměnila, protože jednoduchý blok neposkytuje zisk na pevnosti (obr. 10 a obr. 11) a bude volán samotný blok pohyblivý blok, protože osa tohoto bloku stoupá a klesá spolu s nákladem.
Teoreticky lze břemeno zavěsit na neomezený počet dílů jednoho lana, ale v praxi jsou omezeny na šest dílů a takový zvedací mechanismus je tzv. řetězový kladkostroj, který se skládá z pevných a pohyblivých klipů s jednoduché bloky, které se střídavě omotávají kolem lana, jehož jeden konec je připevněn k pevné sponě a pomocí druhého konce lana se zvedá břemeno. Přírůstek pevnosti závisí na počtu dílů kabelu mezi pevnou a pohyblivou klecí, zpravidla je to 6 dílů kabelu a přírůstek pevnosti je 6násobný.
Článek zkoumá reálné interakce mezi bloky a kabelem při zvedání břemene. Stávající praxe při určování, že „pevný blok nezvýší pevnost, ale pohyblivý blok zvýší sílu 2krát“, chybně interpretovala interakci kabelu a bloku v zvedací mechanismus a neodrážely plnou rozmanitost blokových návrhů, což vedlo k rozvoji jednostranných chybných představ o bloku. Ve srovnání se stávajícími objemy materiálu pro studium jednoduchého blokového mechanismu se objem článku zvýšil 2krát, což však umožnilo jasně a srozumitelně vysvětlit procesy probíhající v jednoduchém zdvihacím mechanismu nejen studentům, ale také učitelům.
Literatura:
- Pyryshkin, A.V. Fyzika: učebnice / A.V., přídavné - M.: Drop, 224 s.,: nemoc. ISBN 978–5-358–14436–1. § 61. Aplikace pravidla rovnováhy páky na blok, s. 181–183.
- Gendenstein, L. E. Fyzika. 7. třída. Za 2 hodiny 1. díl. Učebnice pro vzdělávací instituce / L. E. Gendenshten, A. B. Kaidalov, V. B. Kozhevnikov; upravil V. A. Orlová, I. I. Roizen - 2. vyd., přepracováno. - M.: Mnemosyne, 2010.-254 s.: nemoc. ISBN 978–5-346–01453–9. § 24. Jednoduché mechanismy, s. 188–196.
- Elementární učebnice fyziky, upravená akademikem G. S. Landsbergem 1. díl. Mechanika. Teplo. Molekulární fyzika - 10. vyd. - M.: Nauka, 1985. § 84. Jednoduché stroje, s. 168–175.
- Gromov, S. V. Fyzika: Učebnice. pro 7. třídu. obecné vzdělání instituce / S. V. Gromov, N. A. Rodina - 3. vyd. - M.: Vzdělávání, 2001.-158 s.,: ill. ISBN-5–09–010349–6. §22. Blok, str.55 -57.
Klíčová slova: blok, dvojitý blok, pevný blok, pohyblivý blok, kladkostroj..
Anotace: Učebnice fyziky pro 7. ročník při studiu jednoduchého blokového mechanismu různě interpretují zesílení síly při zvedání břemene pomocí tohoto mechanismu, např.: v učebnici A. V. Peryškina je zesílení síly dosaženo pomocí kolečka bloku, na který působí síly páky, a v učebnici Gendensteina L.E. je stejný zisk získán pomocí lanka, na které působí tažná síla lanka. Různé učebnice, různé předměty a různé síly – získat nárůst síly při zvedání břemene. Účelem tohoto článku je proto hledat předměty a síly, s jejichž pomocí se získává nárůst síly při zvedání břemene jednoduchým blokovým mechanismem.
Blok je zařízení ve tvaru kola s drážkou, kterou prochází lano, kabel nebo řetěz. Existují dva hlavní typy bloků - pohyblivé a pevné. U pevného bloku je osa pevná a při zvedání břemen se nezvedá ani neklesá (obr. 54), zatímco u pohyblivého bloku se osa pohybuje spolu s břemenem (obr. 55).
Stacionární blok neposkytuje zisk na síle. Používá se ke změně směru síly. Takže například působením síly směrem dolů na lano přehozené přes takový blok přinutíme zátěž stoupat nahoru (viz obr. 54). Jiná situace je u pohyblivého bloku. Tento blok umožňuje malé síle vyrovnat sílu, která je 2krát větší. Abychom to dokázali, podívejme se na obrázek 56. Působením síly F se snažíme otočit blok kolem osy procházející bodem O. Moment této síly je roven součinu Fl, kde l je rameno síly F, rovné průměru OB bloku. Přitom zátěž přichycená k kvádru svou vahou P vytváří moment rovný, kde je rameno síly P rovné poloměru kvádru OA. Podle momentového pravidla (21.2)
Q.E.D.
Ze vzorce (22.2) vyplývá, že P/F = 2. To znamená, že přírůstek výkonu získaný pomocí pohyblivého bloku je roven 2. Experiment znázorněný na obrázku 57 tento závěr potvrzuje.
V praxi se často používá kombinace pohyblivého bloku a pevného (obr. 58). To umožňuje změnit směr silového nárazu se současným dvojnásobným nárůstem síly. 
Pro získání většího nárůstu síly byl použit zvedací mechanismus tzv řetězový kladkostroj. Řecké slovo „kladka“ je tvořeno dvěma kořeny: „poly“ - hodně a „spao“ - tah, takže se obecně ukazuje jako „mnoho tahu“.
Kladka je kombinací dvou klipů, z nichž jeden se skládá ze tří pevných bloků a druhý ze tří pohyblivých bloků (obr. 59). Protože každý z pohyblivých bloků zdvojnásobuje tažnou sílu, kladka obecně poskytuje šestinásobný nárůst síly. 
1. Jaké dva typy bloků znáte? 2. Jaký je rozdíl mezi pohyblivým blokem a stacionárním? 3. K jakému účelu se používá pevný blok? 4. K čemu slouží pohyblivý blok? 5. Co je to řetězový kladkostroj? Jaký nárůst síly poskytuje?
