Применение закона равновесия рычага к блоку. «Золотое правило» механики

Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В.

596. Может ли человек массой 70 кг поднять и удерживать груз массой 90 кг при помощи неподвижного блока?
Нет не может. Неподвижный блок не дает выигрыша в силе.

597. Какое давление на землю производит строитель массой 65 кг, равномерно поднимая на неподвижном блоке мешок с песком массой 40 кг?


598. Кирпичи подняли на высоту 2 м при помощи неподвижного блока. Какой путь прошел свободный тяговый конец каната?


599. На подвижном блоке равномерно поднимают груз 50 кг (рис. 74). Какая сила приложена к оси неподвижного блока? К крючку, к которому привязан правый конец веревки? К оси подвижного блока?

 

600. Грузчик поднял багаж на высоту 2 м с помощью подвижного блока, приложив к свободному концу веревки силу 600 Н. Вычислите (не учитывая силу трения) совершенную им работу.

 

601. Веревка выдерживает максимальную нагрузку 2 кН. Можно ли при помощи блоков поднимать на данной веревке груз массой 4 кН? Как это сделать?


602. Может ли рабочий при помощи системы блоков поднять груз массой 300 кг, прилагая силу 500 Н? как это сделать?

603. Ворот состоит из вала и колеса, насаженного на этот вал (рис. 75). Диаметр вала ворота d=0,2 м, диаметр колеса ворота D=2 м. Какой выигрыш в силе дает такой ворот?


604. Каким должно быть отношение диаметров колеса и вала ворота, чтобы с его помощью можно было получить выигрыш в силе в 10 раз?

Диаметр колеса должен быть в 10 раз больше диаметра вала.

605. Длина ледяной горы 20 м, а высота 4 м. Какую надо совершить работу, чтобы на эту гору поднять сани массой 15 кг? Какая сила требуется для подъема саней?


606. При помощи винтового домкрата поднимают груз массой 2 т. Определить силу, приложенную к концу рукоятки домкрата, если при подъеме груза на 1 мм конец рукоятки придвигается на 25 см.


607. При помощи винтового пресса сгибают рельс (рис. 76). Определить силу, нажимающую на рельс, если винт поворачивается рукояткой, конец которой проходит расстояние в 1 м, в то время как винт передвигается на 0,5 см. На конец рукоятки действует сила в 200 Н.

608. Почему удобнее нести два ведра с водой, чем одно?

Симметричная нагрузка не перевешивает какую-либо сторону тела, позволяет сохранять ровную осанку и без лишних усилий удерживать вертикальное положение.

609. Почему человек, несущий на спине тяжесть, наклоняется вперед?

Груз тянет человека назад, и для сохранения равновесия человек намеренно или неосознанно наклоняется вперед.

610. Почему воз с сеном менее устойчив, чем без сена?

Центр тяжести телеги с сеном выше, чем без сена. Любой незначительный наклон приводит к значительному смещению центра тяжести и уменьшению устойчивости.

611. На рисунке 77 изображен однородный шар в двух равновесных положениях. Каково равновесие шара в этих положениях и почему?

В положении II шар находится в устойчивом равновесии. Находясь в ложбинке, при незначительном отклонении, он вернется в исходное положение.
В положении I шар находится в неустойчивом равновесии. При отклонении от данного положения шар самостоятельно не вернется в исходную точку.

612. Каково равновесие неоднородного шара в положениях, изображенных на рисунке 78 (заштрихованная половина шара изготовлена из более плотного вещества)?

Шар I находится в положении неустойчивого равновесия. Незначительное внешнее воздействие выведет его из этого положения.
Шар II находится в положении устойчивого равновесия. Незначительные воздействия не выведут систему из равновесия.

613. В каком положении равновесия находится карандаш на рисунке 79? Почему?

Карандаш находится в положении неустойчивого равновесия. Малейшее внешнее воздействие выведет карандаш из положения равновесия.

614. Какое положение кирпича, изображенного на рисунке 80, самое устойчивое? Наименее устойчивое? Почему?

Самое устойчивое положение – С, потому что центр тяжести ближе всего к поверхности и площадь соприкосновения самая большая.
Самое неустойчивое положение – А, потому что центр тяжести дальше всего от поверхности и площадь соприкосновения с полом самая маленькая.

615. Два шара весом 50 Н и 20 Н скреплены стержнем длиной 60 см и весом 10 Н. Радиус большего шара 4 см, меньшего 2 см. Найдите общий центр тяжести.

616. Найдите построением центр тяжести однородной пластинки, имеющей форму ромба. Толщина пластинки везде одна и та же.