Тросы и блоки, невесомость, машины Этвуда, диаграммы свободного тела — физика (механика)

Системы тросовых блоков используют колесо и трос для изменения направления силы или увеличения прилагаемого усилия. В идеальной системе натяжение постоянно по всей длине троса, а сила, необходимая для подъёма груза, зависит от количества тросов, поддерживающих груз. Например, один блок может перенаправить силу, а добавление второго блока может вдвое уменьшить необходимое подъемное усилие, если груз будет поддерживаться двумя сегментами троса. 💡Основные физические принципы • Натяжение: Натяжение троса — это сила, действующая по всей его длине. В идеальной, невесомой тросе без трения натяжение одинаково во всех точках. • Механическое преимущество: Система блоков может обеспечить механическое преимущество, которое представляет собой отношение веса груза к прилагаемой силе. ⚬Один фиксированный блок имеет механическое преимущество, равное 1 (например, чтобы поднять груз массой 10 кг, необходимо приложить силу \(10\text{кг}\)). Добавление подвижного блока может удвоить механическое преимущество. Например, система из двух блоков может поднять груз массой 10 кг, прилагая усилие всего \(5\text{кг}\). • Работа и энергия: Работа, совершаемая силой усилия, равна работе, совершаемой над грузом в идеальной системе (работа = сила \(\умножить \) на расстояние). Это означает, что при уменьшении силы расстояние, на которое необходимо тянуть веревку, пропорционально увеличивается. • Направление силы: Один неподвижный блок может изменить направление приложенной силы, позволяя тянуть вниз, чтобы поднять что-либо. Третий закон Ньютона: На каждое действие есть равная и противоположная реакция. Сила, прилагаемая к веревке, равна и противоположна силе реакции, действующей на вашу руку. • Факторы реального мира: В реальных системах блоков присутствуют такие факторы, как трение в оси блока, вес веревки и ее растяжение, которые снижают эффективность. 💡Рабочие листы предоставлены в формате PDF для дальнейшего улучшения вашего понимания: • Рабочий лист с вопросами: https://drive.google.com/file/d/1pD8nvbATuuSwvLF_nueB2KSc685rnQKr/view?usp=drive_link • Ответы: https://drive.google.com/file/d/1SYKZihxmNSOL5K4ZQI663PIthUBqC9hs/view?usp=drive_link 💡Главы: 00:00 Тросы и блоки 02:10 Машины Atwood 03:38 Примеры с решениями 🔔Не забудьте поставить лайк, поделиться и подписаться, чтобы получить больше простых в использовании обучающих материалов по исчислению. 🔔Подпишитесь: https://www.youtube.com/channel/UCJAvCW22EeE_2s2ZlJne7uQ ⏩Ссылка на плейлист: https://www.youtube.com/playlist?list=PLm_WLG6GdV3vQWFe89pYOofUh2BaVSux9 💥 Подписывайтесь на нас в социальных сетях 💥 🥊: https://rumble.com/user/drofeng