С подвижного блока поднимают груз массой т = 70 кг, прикладывая к свободному концу верёвки силу F = 500 Н. ОпределитеКПДn блока. ответ выразить в %, округлив до целых. Ускорениесвободного падения считать равным g = 10 Н/кг. е​

Блок — простое механическое устройство, позволяющее регулировать силу, ось которого закреплена при подъеме грузов, не поднимается и не опускается. Представляет собой колесо с желобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси. Жёлоб предназначен для каната, цепи, ремня и т. п. Ось блока помещается в обоймах, прикреплённых на балке или стене, такой блок называется неподвижным (то есть ось блока закреплена); если же к этим обоймам прикрепляется груз, и блок вместе с ними может двигаться, то такой блок называется подвижным.

Неподвижный блок употребляется для подъёма небольших грузов или для изменения направления силы.

Условие равновесия блока:

~F=fmg, где

F — прилагаемое внешнее усилие, m — масса груза, g — ускорение свободного падения, f — коэффициент сопротивления в блоке (для цепей примерно 1,05, а для верёвок — 1,1)..

При отсутствии трения для подъема нужна сила, равная весу груза.

Подвижный блок имеет свободную ось и предназначен для изменения величины прилагаемых усилий. Если концы веревки, обхватывающей блок, составляют с горизонтом равные между собой углы, то действующая на груз сила относится к его весу, как радиус блока к хорде дуги, обхваченной канатом; отсюда, если веревки параллельны (то есть когда дуга, обхватываемая веревкой, равна полуокружности), то для подъёма груза потребуется сила вдвое меньше, чем вес груза, то есть:

~F={1 \over {2}}fmg

При этом груз пройдёт расстояние, вдвое меньшее пройденного точкой приложения силы F, соответственно, выигрыш в силе подвижного блока равен 2.

Фактически, любой блок представляет собой рычаг, в случае неподвижного блока — равноплечий, в случае подвижного — с соотношением плеч 1 к 2. Как и для всякого другого рычага, для блока справедливо правило: Во сколько раз выигрываем в усилии, во столько же раз проигрываем в расстоянии. Иными словами, работа, совершаемая при перемещении груза на какое-либо расстояние без использования блока, равна работе, затрачиваемой при перемещении груза на то же самое расстояние с применением блока при условии отсутствия трения. В реальном блоке всегда присутствуют некоторые потери.

Также используется система, состоящая из комбинации нескольких подвижных и неподвижных блоков. Такая система называется поли Простейшая такая система изображена на рисунке и даёт выигрыш в силе в 2 раза.

В отличие от шкива, блок вращается на оси свободно и обеспечивает исключительно изменение направления движения ремня или каната, не передавая усилия с оси на ремень или с ремня на ось.

Задача 7.a

Дано:

q₁ = 5 нКл = 5·10⁻⁹ Кл

q₂ = 6 нКл = 6·10⁻⁹ Кл

F = 1,2 мН = 1,2·10⁻³ Н

r - ?

Из закона Кулона

F = k·q₁·q₂ / r²

находим:

r = √ (k·q₁·q₂ / F)

r = √ (9·10⁹·5·10⁻⁹· 6·10⁻⁹ /  1,2·10⁻³) ≈ 0,015 м   или   15 мм

Задача 7.б

Дважды запишем закон Кулона:

F = k·q₁·q₂ / r₁²             (1)

F = k·4·q₁·q₂ / r₂²         (2)

Приравняем (1) и (2)

k·q₁·q₂ / r₁² = k·4·q₁·q₂ / r₂²

1 / r₁² = 4 / r₂²

Извлечем из обеих частей равенства квадратный корень:

1 / r₁ = 2 / r₂

r₂ = 2·r₁

ответ: расстояние необходимо увеличить в 2 раза.