• Ինտերիեր
• Պատուհան
• Պատեր
• Նախագծեր
• Շենքերը

Շարժական և ֆիքսված բլոկի շահում: Արգելափակումները որպես պարզ մեխանիզմներ. Մեկ շարժվող բլոկներ

4.1. Ստատիկ տարրեր

4.1.7. Որոշ պարզ մեխանիզմներ՝ բլոկներ

Այն սարքերը, որոնք նախատեսված են բեռները տեղափոխելու (բարձրացնելու, իջեցնելու) համար՝ օգտագործելով անիվը և դրա միջով նետված թելը, որոնց վրա կիրառվում է որոշակի ուժ, կոչվում են բլոկներ։ Կան ստացիոնար և շարժվող բլոկներ.

Բլոկները նախատեսված են P → կշռող բեռը տեղափոխելու համար՝ օգտագործելով F → ուժը, որը կիրառվում է անիվի վրայով նետված պարանի վրա:

Համար ցանկացած տեսակի բլոկներ(ստացիոնար և շարժական) հավասարակշռության պայմանը բավարարված է.

d 1 F = d 2 P,

որտեղ d 1-ը պարանի վրա կիրառվող F → ուժի թեւն է. դ 2 - ուժի թեւ P → (այս բլոկի միջոցով տեղափոխված բեռի քաշը):

IN ֆիքսված բլոկ(նկ. 4.8) F → և P → ուժերի թեւերը նույնական են և հավասար են բլոկի շառավղին.

d 1 = d 2 = R,

հետևաբար, ուժային մոդուլները հավասար են միմյանց.

F = P.

Բրինձ. 4.8

Օգտագործելով անշարժ բլոկ P → կշռող մարմինը կարող է շարժվել F → ուժի կիրառմամբ, որի մեծությունը համընկնում է բեռի քաշի հետ։

Շարժվող բլոկում (նկ. 4.9) F → և P → ուժերի թեւերը տարբեր են.

d 1 = 2R և d 2 = R,

որտեղ d 1-ը պարանի վրա կիրառվող F → ուժի թեւն է. d 2 - ուժի թեւ P → (այս բլոկի միջոցով տեղափոխվող բեռի քաշը),

հետևաբար, ուժային մոդուլները ենթարկվում են հավասարությանը.

Բրինձ. 4.9

Շարժական բլոկ օգտագործելով՝ P → կշռող մարմինը կարող է շարժվել F → ուժի կիրառմամբ, որի արժեքը բեռի քաշի կեսն է։

Բլոկները թույլ են տալիս մարմինը տեղափոխել որոշակի հեռավորության վրա.

• ֆիքսված բլոկուժի ավելացում չի տալիս. այն փոխում է միայն կիրառվող ուժի ուղղությունը.
• շարժական բլոկը տալիս է 2 անգամ ամրություն:

Այնուամենայնիվ, ինչպես շարժական, այնպես էլ ֆիքսված բլոկները շահումներ մի տվեքաշխատանք. քանի անգամ մենք հաղթում ենք ուժով, քանի անգամ ենք պարտվում հեռավորության վրա (մեխանիկայի «ոսկե կանոն»):

Օրինակ 22. Համակարգը բաղկացած է երկու անկշռելի բլոկներից՝ մեկը շարժական և մեկ անշարժ: Շարժվող բլոկի առանցքից կախված է 0,40 կգ զանգված և դիպչում հատակին։ Որոշակի ուժ է կիրառվում անշարժ բլոկի վրայով նետված պարանի ազատ ծայրին, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Այս ուժի ազդեցությամբ բեռը 2,0 վրկ-ում հանգստից հասնում է 4,0 մ բարձրության: Գտե՛ք պարանի վրա կիրառվող ուժի մեծությունը:

2 T → ′ + P → = m a →,

2 T′ − m g = m a,

a = 2 F − m g m.

Բեռի անցած ուղին համընկնում է հատակի մակերևույթից բարձրության հետ և բանաձևով կապված է նրա շարժման ժամանակի հետ.

կամ հաշվի առնելով արագացման մոդուլի արտահայտությունը

h = a t 2 2 = (2 F − m g) t 2 2 m .

Այստեղից արտահայտենք պահանջվող ուժը.

F = m (h t 2 + g 2)

և հաշվարկել դրա արժեքը.

F = 0,40 (4,0 (2,0) 2 + 10 2) = 2,4 Ն.

Օրինակ 23. Համակարգը բաղկացած է երկու անկշռելի բլոկներից՝ մեկը շարժական և մեկ անշարժ: Որոշակի բեռը կախված է ֆիքսված բլոկի առանցքից, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Ճոպանի ազատ ծայրին կիրառվող հաստատուն ուժի ազդեցությամբ բեռը սկսում է շարժվել մշտական ​​արագացումով և 2,0 վրկ-ում 3,0 մ հեռավորությամբ վեր է շարժվում։ Բեռի շարժման ժամանակ կիրառվող ուժը զարգացնում է միջինը 12 Վտ հզորություն։ Գտեք բեռի զանգվածը:

Լուծում. Շարժական և անշարժ բլոկների վրա ազդող ուժերը ներկայացված են նկարում:

Երկու ուժեր T → գործում են պարանի կողքից անշարժ բլոկի վրա (բլոկի երկու կողմերում); Այս ուժերի ազդեցության տակ բլոկի առաջ շարժ չկա։ Նշված ուժերից յուրաքանչյուրը հավասար է ճոպանի ծայրին կիրառվող F → ուժին.

Շարժվող բլոկի վրա գործում են երեք ուժեր՝ երկու ճոպանի ձգման ուժեր T → ′ (բլոկի երկու կողմերում) և բեռի կշիռը P → = m g → ; Այս ուժերի ազդեցության տակ բլոկը (դրանից կախված բեռի հետ միասին) արագացումով շարժվում է դեպի վեր։

Շարժվող բլոկի համար Նյուտոնի երկրորդ օրենքը գրենք հետևյալ ձևով.

2 T → ′ + P → = m a →,

կամ պրոյեկցիայի վրա կոորդինատային առանցքուղղահայաց վերև ուղղված,

2 T′ − m g = m a,

որտեղ T ′-ը պարանի ձգման ուժի մոդուլն է. m-ը բեռի զանգվածն է (շարժվող բլոկի զանգվածը բեռի հետ); g - ազատ անկման արագացման մոդուլ; a-ն բլոկի արագացման մոդուլն է (բեռն ունի նույն արագացումը, ուստի մենք հետագայում կխոսենք բեռի արագացման մասին):

Ճոպանի ձգման ուժի T ′ մոդուլը հավասար է T ուժի մոդուլին.

հետևաբար, բեռի արագացման մոդուլը որոշվում է արտահայտությամբ

a = 2 F − m g m.

Մյուս կողմից, բեռի արագացումը որոշվում է անցած ճանապարհի բանաձևով.

որտեղ t-ը բեռի շարժման ժամանակն է:

Հավասարություն

2 F − m g m = 2 S t 2

թույլ է տալիս մեզ ստանալ կիրառական ուժի մոդուլի արտահայտություն.

F = m (S t 2 + g 2) .

Բեռը շարժվում է միատեսակ արագացված, ուստի նրա արագության մոդուլը որոշվում է արտահայտությամբ

v = ժամը,

իսկ միջին արագությունը

〈 v 〉 = S t = a t 2:

Կիրառվող ուժով մշակված միջին հզորության չափը որոշվում է բանաձևով

〈 N 〉 = F 〈 v 〉,

կամ հաշվի առնելով ուժի մոդուլի և միջին արագության արտահայտությունները.

〈 N 〉 = m a (2 S + g t 2) 4 t .

Այստեղից մենք արտահայտում ենք պահանջվող զանգվածը.

m = 4 t 〈 N 〉 a (2 S + g t 2) .

Եկեք փոխարինենք արագացման արտահայտությունը (a = 2S /t 2) ստացված բանաձևով.

m = 2 t 3 〈 N 〉 S (2 S + g t 2)

և եկեք կատարենք հաշվարկը.

m = 2 ⋅ (2.0) 3 ⋅ 12 3.0 (2 ⋅ 3.0 + 10 ⋅ (2.0) 2) ≈ 1.4 կգ.

Ամենից հաճախ իշխանություն ձեռք բերելու համար օգտագործվում են պարզ մեխանիզմներ։ Այսինքն՝ դրա համեմատ ավելի մեծ կշիռը տեղափոխելու համար ավելի քիչ ուժ կիրառելով։ Միևնույն ժամանակ, ուժի ձեռքբերումները «անվճար» չեն ձեռք բերվում։ Դրա համար վճարելու գինը հեռավորության վրա կորուստ է, այսինքն՝ պետք է ավելի մեծ շարժում անել, քան առանց պարզ մեխանիզմ օգտագործելու։ Այնուամենայնիվ, երբ ուժերը սահմանափակ են, ապա ուժի համար «առևտրային» հեռավորությունը ձեռնտու է:

Շարժական և ֆիքսված բլոկները երկու տեսակի պարզ մեխանիզմներ են: Բացի այդ, դրանք փոփոխված լծակ են, որը նույնպես պարզ մեխանիզմ է։

Ֆիքսված բլոկուժի ավելացում չի տալիս, պարզապես փոխում է իր կիրառման ուղղությունը։ Պատկերացրեք, որ դուք պետք է ծանր բեռ բարձրացնեք դեպի վեր՝ օգտագործելով պարան։ Դուք ստիպված կլինեք քաշել այն: Բայց եթե դուք օգտագործում եք անշարժ բլոկ, ապա դուք ստիպված կլինեք ցած քաշել, մինչ բեռը բարձրանում է: Այս դեպքում ձեզ համար ավելի հեշտ կլինի, քանի որ անհրաժեշտ ուժը բաղկացած կլինի մկանային ուժից և ձեր քաշից։ Առանց անշարժ բլոկի կիրառման, նույն ուժը պետք է կիրառվեր, բայց այն կհասցվեր բացառապես մկանային ուժի միջոցով:

Ֆիքսված բլոկը պարանի համար ակոսով անիվ է: Անիվը ամրացված է, այն կարող է պտտվել իր առանցքի շուրջ, բայց չի կարող շարժվել։ Ճոպանի (մալուխի) ծայրերը կախված են, մեկի վրա բեռ է ամրացվում, մյուսի վրա ուժ է գործադրվում։ Եթե ​​մալուխը ցած քաշեք, բեռը բարձրանում է:

Քանի որ ուժի մեջ շահ չկա, հեռավորության վրա կորուստ չկա: Բեռի բարձրացման հեռավորությունը, պարանը պետք է իջեցվի նույն հեռավորության վրա:

Օգտագործումը շարժվող բլոկտալիս է ուժի ավելացում երկու անգամ (իդեալական): Սա նշանակում է, որ եթե բեռի կշիռը F է, ապա այն բարձրացնելու համար պետք է կիրառվի F/2 ուժ։ 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:

Բեռի կշիռը վայրընթաց ուժ է: Այն հավասարակշռված է երկու վերընթաց ուժերով: Մեկը ստեղծվում է հենարանով, որին կցված է մալուխ, իսկ մյուսը՝ մալուխի ձգումով։ Մալուխի լարվածության ուժը երկու կողմից նույնն է, ինչը նշանակում է, որ բեռի քաշը հավասարապես բաշխված է նրանց միջև։ Հետեւաբար, ուժերից յուրաքանչյուրը 2 անգամ է ավելի քիչ քաշբեռներ

Իրական իրավիճակներում ուժի ավելացումը 2 անգամից պակաս է, քանի որ բարձրացնող ուժը մասամբ «վնասվում» է պարանի և բլոկի քաշի, ինչպես նաև շփման վրա:

Շարժվող բլոկը, չնայած ուժի գրեթե կրկնակի աճին, տալիս է հեռավորության կրկնակի կորուստ: Բեռը որոշակի բարձրության h բարձրացնելու համար բլոկի յուրաքանչյուր կողմի պարանները պետք է նվազեն այս բարձրությամբ, այսինքն՝ ընդհանուրը 2ժ է։

Սովորաբար օգտագործվում են ֆիքսված և շարժական բլոկների համակցություններ՝ ճախարակի բլոկներ: Նրանք թույլ են տալիս ձեռք բերել ուժ և ուղղություն: Որքան շատ շարժվող բլոկներ լինեն շղթայի ամբարձիչում, այնքան մեծ է ամրության շահույթը:

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 չի երկարաձգվում, և դրա զանգվածը աննշան է:

Ֆիքսված բլոկ

Ուժի ուղղությունը փոխելու համար օգտագործվում է անշարժ 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

Բեռը բարձրացնելը թոքի օգնությամբշարժվող բլոկը, կնկատենք, որ եթե շփումը ցածր է, ապա բեռը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ է ուժ կիրառել, որը մոտավորապես 2 անգամ պակաս է բեռի քաշից (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։

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

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Արգելափակել- կոշտ մարմին, որը կարող է պտտվել ֆիքսված առանցքի շուրջ:

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՝ ուժին հավասար, հետևաբար՝ 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 բլոկի վրա մի պարան է ամրացվում, 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 կողքից:

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 ուժի ավելացում չի ապահովում, 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։ պարանը պարուրում 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 - ուժի կիրառման կետով անցած ճանապարհը - ուժի կիրառման կետի անցած ճանապարհը:

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, որ.

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

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

ՕՐԻՆԱԿ 2