Αποκλεισμός είναι μια διάταξη σε σχήμα τροχού με έναν αγωγό μέσω του οποίου διέρχεται ένα σχοινί, καλώδιο ή αλυσίδα. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι μπλοκ - κινητοί και ακίνητοι. Ο άξονας ενός σταθερού μπλοκ είναι σταθερός και κατά την ανύψωση φορτίων δεν ανυψώνεται ή δεν πέφτει (Εικ. 54), αλλά για ένα κινητό μπλοκ ο άξονας κινείται με το φορτίο (Εικ. 55).
Το σταθερό μπλοκ δεν δίνει κέρδος στη δύναμη. Χρησιμοποιείται για να αλλάξει η κατεύθυνση της δύναμης. Έτσι, για παράδειγμα, εφαρμόζοντας μια προς τα κάτω δύναμη σε ένα σχοινί που ρίχνεται πάνω από ένα τέτοιο μπλοκ, αναγκάζουμε το φορτίο να σηκωθεί (δείτε Εικ. 54). Η κατάσταση είναι διαφορετική από την κινητή μονάδα. Αυτό το μπλοκ σας επιτρέπει να εξισορροπήσετε τη δύναμη με μια μικρή δύναμη, 2 φορές μεγαλύτερη. Για να το αποδείξουμε, στραφούμε προς το Σχήμα 56. Εφαρμόζοντας τη δύναμη F, προσπαθούμε να περιστρέψουμε το μπλοκ γύρω από έναν άξονα που διέρχεται από το σημείο O. Η ροπή αυτής της δύναμης ισούται με το προϊόν Fl, όπου l είναι ο ώμος της δύναμης F, ίσο με τη διάμετρο της μονάδας OB. Ταυτόχρονα, ένα φορτίο που συνδέεται με το μπλοκ με το βάρος του P δημιουργεί μια στιγμή ίση προς εκεί όπου είναι ο ώμος της δύναμης Ρ ίση με την ακτίνα του μπλοκ ΟΑ. Σύμφωνα με τον κανόνα των στιγμών (21.2)
όπως απαιτείται για να αποδειχθεί.
Από τον τύπο (22.2) προκύπτει ότι P / F \u003d 2. Αυτό σημαίνει ότι το κέρδος σε ισχύ που επιτυγχάνεται με τη χρήση της κινητής μονάδας είναι 2. Το πείραμα που απεικονίζεται στο Σχήμα 57 επιβεβαιώνει αυτό το συμπέρασμα.
Στην πράξη, χρησιμοποιείται συχνά ένας συνδυασμός ενός κινητού μπλοκ με ένα σταθερό μπλοκ (Σχήμα 58). Αυτό σας επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση της δύναμης με ταυτόχρονη διπλή αύξηση της δύναμης. 
Για να αποκτήσετε μεγαλύτερο κέρδος στη δύναμη, κάλεσε έναν μηχανισμό ανύψωσης τροχαλία μπλοκ. Η ελληνική λέξη "polyspast" σχηματίζεται από δύο ρίζες: "poly" - πολύ και "spao" - τραβούμαι, έτσι ώστε γενικά να αποδειχθεί "multi-pull".
Το polyspast είναι ένας συνδυασμός δύο κλιπ, ένας από τους οποίους αποτελείται από τρία σταθερά μπλοκ και τον άλλο από τρία κινητά μπλοκ (Εικ. 59). Δεδομένου ότι κάθε ένα από τα κινητά μπλοκ διπλασιάζει τη δύναμη πρόσφυσης, γενικά, ο ανυψωτήρας της αλυσίδας δίνει έξι φορές κέρδος στη δύναμη. 
1. Τι δύο τύπους μπλοκ ξέρεις; 2. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας κινητής μονάδας και μιας σταθερής μονάδας; 3. Για ποιο σκοπό χρησιμοποιείται το σταθερό μπλοκ; 4. Γιατί να χρησιμοποιήσετε μια κινητή μονάδα; 5. Τι είναι ένα αλυσοπρίονο; Τι κέρδος σε δύναμη δίνει;
Περιγραφή συσκευής
Το μπλοκ είναι ένας απλός μηχανισμός, ο οποίος είναι ένας τροχός με ένα αυλάκι γύρω από την περιφέρεια για ένα σχοινί ή αλυσίδα, ικανό να περιστρέφεται ελεύθερα γύρω από τον άξονά του. Ωστόσο, ένα σχοινί που ρίχνεται πάνω από ένα κλαδί δέντρου είναι επίσης σε κάποιο βαθμό ένα μπλοκ.
Γιατί χρειαζόμαστε μπλοκ;
Ανάλογα με το σχεδιασμό τους, τα μπλοκ μπορούν να σας επιτρέψουν να αλλάξετε την κατεύθυνση της εφαρμοζόμενης δύναμης (για παράδειγμα, για να ανυψώσετε ένα συγκεκριμένο φορτίο αιωρούμενο σε ένα σχοινί που πετάει μέσα από ένα κλαδί δέντρου, πρέπει να τραβήξετε το άλλο άκρο του σχοινιού προς τα κάτω ... ή προς τα πλάγια). Ταυτόχρονα, αυτή η μονάδα δεν θα αποφέρει κέρδος σε δύναμη. Αυτά τα μπλοκ ονομάζονται ακίνητος, επειδή ο άξονας περιστροφής του μπλοκ είναι σταθερά στερεωμένος (φυσικά, εάν ο κλάδος δεν σπάσει). Τέτοια μπλοκ χρησιμοποιούνται για ευκολία. Για παράδειγμα, όταν ανεβαίνετε ένα φορτίο σε ένα ύψος, είναι πολύ πιο εύκολο να τραβήξετε ένα σχοινί με φορτίο που ρίχνεται πάνω από το μπλοκκάτω εφαρμόζοντας το βάρος του σώματος σε αυτό, από το να στέκεται στην κορυφή και να τραβάει το φορτίο με το σχοινί.
Επιπλέον, υπάρχουν μπλοκ που όχι μόνο σας επιτρέπουν να αλλάξετε την κατεύθυνση της εφαρμοζόμενης δύναμης, αλλά και να κερδίσετε δύναμη. Αυτό το μπλοκ ονομάζεται κινητό και λειτουργεί ακριβώς το αντίθετο από μια κινητή μονάδα.
Για να αποκτήσετε κέρδος σε δύναμη, είναι απαραίτητο να σταθεροποιήσετε σταθερά το ένα άκρο του σχοινιού (για παράδειγμα, συνδέστε το με ένα κλαδί). Στη συνέχεια, ένας τροχός με έναν αγωγό στον οποίο αναρτάται το φορτίο τοποθετείται στο σχοινί (αυτό πρέπει να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε ο τροχός με το φορτίο να μπορεί να οδηγηθεί ελεύθερα κατά μήκος του σχοινιού μας).Τώρα, τραβώντας το ελεύθερο άκρο του σχοινιού επάνω, θα δούμε ότι το μπλοκ με το φορτίο άρχισε επίσης να αυξάνεται.
Οι προσπάθειες που θα χρειαστεί να δαπανήσουμε για να ανυψώσουμε το φορτίο με αυτόν τον τρόπο θα είναι περίπου 2 φορές μικρότερες από το βάρος του φορτίου μαζί με τη μονάδα. Δυστυχώς, αυτός ο τύπος μπλοκ δεν επιτρέπει την αλλαγή της κατεύθυνσης της δύναμης σε ένα ευρύ φάσμα, επομένως χρησιμοποιείται συχνά μαζί με ένα σταθερό (άκαμπτο) μπλοκ.
Περιγραφή της εμπειρίας
Αρχικά, το βίντεο επιδεικνύει την αρχή της κίνησης ενός σταθερού μπλοκ: τα φορτία της ίδιας μάζας αναστέλλονται από ένα άκαμπτο σταθερό μπλοκ, ενώ το μπλοκ βρίσκεται σε ισορροπία. Απλά κρεμάστε ένα επιπλέον βάρος, μόλις το πλεονέκτημα ξεκινά με μεγάλο τρόπο.
Περαιτέρω, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα κινούμενων και σταθερών τεμαχίων, προσπαθούμε να επιτύχουμε μία κατάσταση ισορροπίας επιλέγοντας τον βέλτιστο αριθμό βαρών που είναι αναρτημένοι και από τις δύο πλευρές. Ως αποτέλεσμα, το μπλοκ είναι ισορροπημένο όταν ο αριθμός των βαρών που αναστέλλονται από το κινητό μπλοκ είναι διπλάσιο από το βάρος που αναρτάται από το ελεύθερο άκρο του νήματος.
Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε αυτό το κινητό μπλοκ δίνει ένα διπλό κέρδος στη δύναμη.
Είναι ενδιαφέρον
Γνωρίζετε ότι τα κινητά και σταθερά μπλοκ χρησιμοποιούνται ευρέως σε εργαλεία των αυτοκινήτων; Επιπλέον, τα μπλοκ χρησιμοποιούνται από τους οικοδόμους για την ανύψωση των μεγάλων και μικρών φορτίων (καλά, ή οι ίδιοι.Για παράδειγμα, κατά την επισκευή των εξωτερικών προσόψεων των κτιρίων, οικοδόμοι συχνά εργάζονται σε μια κούνια που μπορεί να μετακινηθεί μεταξύ των ορόφων.Μετά την ολοκλήρωση των εργασιών στο πάτωμα, οι εργαζόμενοι μπορούν να μετακινήσουν γρήγορα το λίκνο ένα ανώτερο πάτωμα, χρησιμοποιώντας μόνο τη δική του δύναμη). Τα μπλοκ είναι τόσο διαδεδομένα λόγω της απλότητας της συναρμολόγησης τους και της ευκολίας εργασίας μαζί τους.
Ομάδα "Φυσικοί Πειρατές"Ερευνητική εργασία
Χρησιμοποιώντας το σύστημα μπλοκ, κερδίστε δυναμικό 2,3,4 φορές. Ποια είναι η άλλη νίκη; Παρούσα διαγράμματα και φωτογραφίες .
Σκοπός: Χρησιμοποιώντας το σύστημα μπλοκ, κερδίστε δυναμικό 2,3,4 φορές.
Σχέδιο:
Εξερευνήστε τι μπλοκ είναι, τι είναι για.
Διεξάγετε πειράματα με μπλοκ, κερδίστε δυναμικό 2,3,4 φορές.
Για να εκδώσετε εργασία.
Κάντε μια αναφορά φωτογραφιών.
Έκθεση:
Μελετήσαμε ότι ένα σταθερό μπλοκ δεν δίνει κέρδος στη δύναμη και ένα κινούμενο μπλοκ δίνει κέρδος σε δύναμη 2 φορές.
Προτείνετε μια υπόθεση :
Εμπειρία Νο. 1. 2 φορές κέρδος σε ισχύ χρησιμοποιώντας μια κινητή μονάδα .
Εξοπλισμός ένα τρίποδο, 2 συζεύξεις, 1 πόδι, ράβδο, 1 κινητό μπλοκ, 1 σταθερό μπλοκ, βάρος 1 κιλό (με βάρος 10 N), δυναμόμετρο, σχοινί.
Το πείραμα:
1. Σε τρίποδο, στερεώστε το σταθερό μπλοκ, τη ράβδο, έτσι ώστε το επίπεδο του σταθερού μπλοκ και το άκρο της ράβδου να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
2. Συνδέστε το ένα άκρο του σχοινιού στη ράβδο, μεταφέρετε το σχοινί μέσα από το κινητό μπλοκ και μέσα από το σταθερό μπλοκ.
3. Κρεμάστε ένα βάρος από το άγκιστρο του κινητού μπλοκ και προσαρτήστε ένα δυναμόμετρο στο ελεύθερο άκρο του σχοινιού.
5. Πραγματοποιήστε ένα συμπέρασμα.
Αποτελέσματα μέτρησης:
Συμπέρασμα: F \u003d P / 2, το κέρδος σε ισχύ είναι 2 φορές.
Εξοπλισμός. Εγκατάσταση για εμπειρία αριθ. 1.
Διεξαγωγή του πειράματος αριθ. 1.
Εμπειρία αριθ. 2. 4 φορές κέρδος σε δύναμη χρησιμοποιώντας 2 κινούμενα μπλοκ.
Εξοπλισμός τρίποδα, 2 κινητά μπλοκ, 2 σταθερά μπλοκ, 2 βάρη 1 kg (10 N) το καθένα, δυναμόμετρο, σχοινί.
Το πείραμα:
1. Σε τρίποδο, χρησιμοποιώντας 3 συνδέσμους και 2 πόδια, στερεώστε 2 σταθερά τεμάχια και μια ράβδο, έτσι ώστε το επίπεδο των μπλοκ και το άκρο της ράβδου να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
2. Συνδέστε το ένα άκρο του σχοινιού στη ράβδο, μεταφέρετε το σχοινί διαδοχικά μέσα από το 1ο κινούμενο μπλοκ, το 1ο στάσιμο μπλοκ, το 2ο κινούμενο μπλοκ, το 2ο στάσιμο μπλοκ.
3. Κρεμάστε ένα βάρος στο άγκιστρο κάθε κινητού μπλοκ και προσαρτήστε ένα δυναμόμετρο στο ελεύθερο άκρο του σχοινιού.
4. Μετρήστε τη δύναμη έλξης (βραχίονα) με ένα δυναμόμετρο, συγκρίνετε το με το βάρος των βαρών.
5. Πραγματοποιήστε ένα συμπέρασμα.
Εγκατάσταση για εμπειρία αριθ. 2.
Αποτελέσματα μέτρησης:
Συμπέρασμα:F \u003d P / 4, το κέρδος σε ισχύ είναι 4 φορές.
Εμπειρία αριθ. 3. Την απόκτηση τριπλάσιας δύναμης με τη βοήθεια του πρώτου κινητού μπλοκ.
Για να αποκτήσετε 3 φορές κέρδος στη δύναμη, πρέπει να χρησιμοποιήσετε 1,5 κινούμενα μπλοκ. Δεδομένου ότι είναι αδύνατο να χωρίσετε το μισό από το κινούμενο μπλοκ, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε το σχοινί δύο φορές: μόλις ρίξετε το σχοινί μέσα από αυτό, στη δεύτερη φορά συνδέστε το άκρο του σχοινιού στο μισό του, δηλ. στο κέντρο.
Εξοπλισμός τρίποδα, 1 κινητό μπλοκ με δύο άγκιστρα, 1 σταθερό μπλοκ, 1 βάρος 1 κιλό (βάρος 10 N), δυναμόμετρο, σχοινί.
Το πείραμα:
1. Σε τρίποδο, χρησιμοποιήστε συμπλέκτη για να στερεώσετε 1 σταθερό μπλοκ.
2. Συνδέστε το ένα άκρο του σχοινιού στο άνω άγκιστρο του κινούμενου συγκροτήματος, τοποθετήστε ένα βάρος στο κάτω άγκιστρο του κινούμενου τμήματος.
3. Αφαιρέστε το σχοινί διαδοχικά από το άνω άγκιστρο του κινούμενου μπλοκ διαμέσου του σταθερού μπλοκ, πάλι γύρω από το κινούμενο μπλοκ και πάλι μέσω του σταθερού μπλοκ, γαντζώστε το δυναμόμετρο στο ελεύθερο άκρο του σχοινιού. Θα πρέπει να έχετε 3 σχοινιά πάνω στα οποία στηρίζεται το κινούμενο μπλοκ - 2 στα άκρα (πλήρες μπλοκ) και ένα στο κέντρο (μισό μπλοκ). Έτσι χρησιμοποιούμε 1,5 κινητό μπλοκ.
4. Μετρήστε τη δύναμη έλξης (βραχίονα) με ένα δυναμόμετρο, συγκρίνετε το με το βάρος του βάρους.
5. Πραγματοποιήστε ένα συμπέρασμα.
Εγκατάσταση για το πείραμα αριθ. 3. Διεξαγωγή του πειράματος αριθ. 3.
Αποτελέσματα μέτρησης:
Συμπέρασμα:F \u003d P / 3, η αύξηση της ισχύος είναι 3 φορές.
Συμπέρασμα:
Αφού πραγματοποιήσαμε τα πειράματα αριθ. 1-3, εξετάσαμε την υπόθεση που υποβλήθηκε πριν από τη μελέτη. Επιβεβαίωσε. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των πειραμάτων, διαπιστώσαμε τα ακόλουθα γεγονότα:
για να αποκτήσετε 2 φορές κέρδος σε δύναμη, πρέπει να χρησιμοποιήσετε 1 κινούμενο μπλοκ.
για να κερδίσετε στην εξουσία 4 φορές, πρέπει να χρησιμοποιήσετε 2 κινούμενα μπλοκ.
για να κερδίσετε 3 φορές, πρέπει να χρησιμοποιήσετε 1,5 κινούμενα μπλοκ.
Παρατηρήσαμε επίσης ότι το κέρδος σε δύναμη είναι ίσο με τον αριθμό των συρματόσχοινων στα οποία βρίσκονται τα κινούμενα μπλοκ:
στο πείραμα αριθ. 1: 1 βασίζεται το κινητό μπλοκ2 σχοινιά - ένα κέρδος στη δύναμη σε2 φορές,
στο πείραμα αριθ. 2: 2 βασίζονται κινητά μπλοκ4 σχοινιά - ένα κέρδος στη δύναμη σε4 φορές,
στο πείραμα αριθ. 3, βασίζεται η κινητή μονάδα3 σχοινιά - ένα κέρδος στη δύναμη σε3 φορές.
Αυτό το μοτίβο μπορεί να εφαρμοστεί για να ληφθεί οποιοσδήποτε αριθμός κερδών αντοχής. Για παράδειγμα, για να κερδίσετε 8 φορές, πρέπει να χρησιμοποιήσετε 4 κινούμενα μπλοκ, έτσι ώστε να στηρίζονται σε 8 σχοινιά.
Εφαρμογή:
Διαγράμματα μπλοκ για τα πειράματα αριθ. 1-3.
Δείτε την επόμενη σελίδα.
Τα μπλοκ χρησιμοποιούνται για την ανύψωση φορτίων. Το μπλοκ είναι ένας τροχός με έναν αγωγό, τοποθετημένος σε ένα κλουβί. Ένα σχοινί, καλώδιο ή αλυσίδα διέρχεται από την υδρορροή του καναλιού. Άσχετο ονομάζουν ένα τέτοιο μπλοκ, ο άξονας του οποίου είναι σταθερός και όταν ανυψώνει αγαθά δεν ανεβαίνει ή δεν πέφτει (Εικ. 1, α, β).
Το σταθερό μπλοκ μπορεί να θεωρηθεί ως ίσος βραχίονας, στον οποίο οι ώμοι των εφαρμοζόμενων δυνάμεων είναι ίσοι με την ακτίνα του τροχού. Επομένως, από τον κανόνα των στιγμών προκύπτει ότι το ακίνητο μπλοκ δεν δίνει κέρδος σε ισχύ. Σας επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση της δύναμης.
Το σχήμα 2, a, b δείχνει κινούμενο μπλοκ (ο άξονας του μπλοκ αυξάνεται και πέφτει με το φορτίο). Ένα τέτοιο μπλοκ περιστρέφεται γύρω από τον στιγμιαίο άξονα Ο. Ο κανόνας των στιγμών για αυτό θα έχει τη μορφή
Έτσι, η κινητή μονάδα δίνει ένα κέρδος σε ισχύ δύο φορές.
Συνήθως στην πράξη, χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός σταθερού μπλοκ με κινούμενο μπλοκ (Σχήμα 3). Η σταθερή μονάδα είναι μόνο για λόγους ευκολίας. Αυτός, αλλάζοντας την κατεύθυνση της δύναμης, επιτρέπει, για παράδειγμα, να σηκώσει το φορτίο, στέκεται στο έδαφος.
Στη σύγχρονη τεχνολογία, οι μηχανισμοί ανύψωσης φορτίων χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μεταφορά αγαθών σε εργοτάξια και επιχειρήσεις, τα απαραίτητα στοιχεία των οποίων είναι απλοί μηχανισμοί. Ανάμεσά τους είναι οι παλαιότερες εφευρέσεις της ανθρωπότητας: μπλοκ και μοχλός. Ο αρχαίος Έλληνας επιστήμονας Αρχιμήδης χαλάρωσε τη δουλειά του ανθρώπου, δίνοντάς του κέρδος σε δύναμη όταν χρησιμοποίησε την εφεύρεσή του και τον διδάσκει να αλλάξει την κατεύθυνση της δύναμης.
Ένα μπλοκ είναι ένας τροχός με μια αυλάκωση γύρω από έναν κύκλο για ένα σχοινί ή αλυσίδα του οποίου ο άξονας είναι σταθερά συνδεδεμένος με μια δέσμη τοίχου ή οροφής.
Οι συσκευές ανύψωσης συνήθως δεν χρησιμοποιούν ένα, αλλά αρκετά μπλοκ. Το σύστημα κυβόλιθων και καλωδίων που έχουν σχεδιαστεί για να αυξάνουν τη χωρητικότητα φορτίου ονομάζεται ανυψωτήρας αλυσίδας.
Το κινητό και σταθερό μπλοκ είναι οι ίδιοι αρχαίοι απλοί μηχανισμοί με τον μοχλό. Ήδη το 212 π.Χ., με τη βοήθεια αγκιστριών και λαβών που συνδέονται με τα μπλοκ, οι Συρακουσάνοι κατέλαβαν όπλα πολιορκίας από τους Ρωμαίους. Η κατασκευή στρατιωτικών οχημάτων και η υπεράσπιση της πόλης ήταν υπό την ηγεσία του Αρχιμήδη.
Το σταθερό τεμάχιο του Archimedes θεωρείται ίσος βραχίονας.
Η στιγμή της δύναμης που ασκείται στη μία πλευρά του μπλοκ είναι ίση με τη στιγμή της δύναμης που ασκείται στην άλλη πλευρά του μπλοκ. Οι δυνάμεις που δημιουργούν αυτές τις στιγμές είναι οι ίδιες.
Δεν υπάρχει κέρδος στη δύναμη, αλλά ένα τέτοιο μπλοκ σας επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση της δύναμης, η οποία είναι μερικές φορές απαραίτητη.
Ο Αρχιμήδης πήρε το κινητό μπλοκ ως έναν άνισο μοχλό, δίνοντας κέρδος σε δύναμη 2 φορές. Σχετικά με το κέντρο περιστροφής, υπάρχουν στιγμές δυνάμεων που πρέπει να είναι ίσες στην ισορροπία.
Ο Αρχιμήδης μελέτησε τις μηχανικές ιδιότητες του κινητού μπλοκ και το έθεσε σε εφαρμογή. Σύμφωνα με τον Αθηναίο, "καταρτίστηκαν πολλές μέθοδοι για την εκτόξευση ενός γιγαντιαίου πλοίου που χτίστηκε από τον Συρακούσιο τύραννο Ιερόν, αλλά ο μηχανικός Αρχιμήδης, με απλούς μηχανισμούς, κατάφερε να μεταφέρει το πλοίο με τη βοήθεια μερικών ανθρώπων." Ο Αρχιμήδης εφευρέθηκε ένα μπλοκ και ξεκίνησε ένα τεράστιο πλοίο " .
Το μπλοκ δεν δίνει κέρδος στην εργασία, επιβεβαιώνοντας τον χρυσό κανόνα της μηχανικής. Αυτό μπορεί να επαληθευτεί εύκολα δίνοντας προσοχή στις αποστάσεις που διανύονται από το χέρι και το βάρος.
Τα αθλητικά ιστιοφόρα πλοία, όπως τα ιστιοφόρα πλοία του παρελθόντος, δεν μπορούν να κάνουν χωρίς μπλοκ κατά την τοποθέτηση και τη διαχείριση πανιών. Τα σύγχρονα πλοία χρειάζονται μπλοκ για να σηκώνουν σήματα, σκάφη.
Αυτός ο συνδυασμός κινητών και σταθερών μπλοκ σε ηλεκτροκίνητη σιδηροδρομική γραμμή για τη ρύθμιση της τάσης των συρμάτων.
Ένα τέτοιο σύστημα μπλοκ μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ανεμόπτερα για να ανυψώσει τα οχήματα τους στον αέρα.