Новый Эталон Килограмма
может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
Солнце Становится Ближе
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
Человек "Искрививший" Время
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
Что за Очки у Будущего?
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Еще одним примером распространенного механизма является блок. Это — колесо с желобом, свободно вращающееся на оси. Выделяют системы блоков с коэффициентами «скорости» 1, 2, 3 и 4. Один закрепленный блок с пропущенной через него веревкой позволяет поднять груз L силой, направленной вниз, Е = Т1 — натяжением веревки. Поскольку предплечия руки ведут себя как рычаги третьего рода, когда они тянут вверх, то менее утомительно тянуть вниз. Так как расстояния, «пройденные» точками приложения усилия и груза, равны, то КС=1.
Поэтому неподвижный блок может быть добавлен к любой системе блоков без изменения коэффициента «скорости» системы, но с предоставлением преимущества — приложения конечного усилия, направленного вниз. Усилие Е = Т1 должно удерживать груз L и преодолевать силы трения F. Поэтому Е = Т1 = L + F; при наибольшем возможном уменьшении F Е становится почти равным L и MB почти равным 1.
На рисунке показаны два способа использования подвижного блока с КС = 2. Усилие Е равно T2, которое должно удерживать груз весом L, вес нижнего блока ω и преодолевать силы трения F. Таким образом, MB = L / E = 2L(L + ω + F), т. е. всегда будет меньше 2. Система блоков с тремя стропами использует двойной блок, а система блоков с четырьмя стропами — два двойных блока. Двойные блоки чаще бывают помещены рядом в обойме.
Rоэффициент полезного действия (КПД) системы блоков может быть подсчитан по следующей формуле:
коэффициент полезного действия = полезная работа / затраченная работа
= (вес груча х перемещение груза) / (усилие х перемещение Т.П. усилия)
Коэффициент полезного действия равен MB / КС, но использовать эту формулу для определения коэффициента полезного действия в эксперименте не рекомендуется. В некоторых случаях для определения числовых значений коэффициента полезного действия вы можете использовать соотношение МВ / КС.
Вид графиков зависимости механической выгоды от веса груза, а также коэффициента полезного действия от веса груза показан на рисунке. Уменьшение веса нижней обоймы блоков увеличит коэффициент полезного действия всей системы, так же как и смазка осей блоков. Блоки, применяемые в школьных лабораториях, обычно сделаны из алюминия или пластмассы, поэтому они достаточно легки.
