Энгийн механизмууд. Блок Гар утас нь ялалт өгдөг

Блок хийх  нь дугуй хэлбэртэй төхөөрөмж бөгөөд олс, кабель эсвэл гинжээр дамждаг. Блокны хоёр үндсэн төрөл байдаг - хөдлөх ба хөдөлгөөнгүй. Тогтмол блокны тэнхлэг нь тогтмол бөгөөд ачааг өргөх үед энэ нь дээшээ эсвэл доошоо буудаггүй (Зураг 54), гэхдээ хөдлөх блокийн хувьд тэнхлэг нь ачаатай хамт хөдөлдөг (Зураг 55).

Тогтмол блок нь хүч чадал өгөхгүй.  Энэ нь хүчний чиглэлийг өөрчлөхөд ашиглагддаг. Тиймээс, жишээлбэл, ийм блок дээр шидсэн олс руу доошоо хүч хэрэглэвэл ачааллыг дээшлүүлнэ. Нөхцөл байдал хөдлөх нэгжийн хувьд өөр байна. Энэ блок нь хүчийг 2 дахин их жижиг хүчээр тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодог. Үүнийг батлахын тулд бид 56-р зураг руу эргэв. F хүчийг ашигласнаар бид блокыг O цэгээр дамжуулж буй тэнхлэгийн дагуу эргүүлэхийг хичээдэг. Энэ хүчний момент нь Fl-тэй тэнцүү, l нь F хүчний мөр, OB нэгжийн диаметртэй тэнцүү байна. Үүний зэрэгцээ түүний жин P-тэй хамт бэхлэгдсэн ачаалал нь агшинтай тэнцүү моментийг үүсгэдэг бөгөөд P хүчний мөр нь OA блокийн радиустай тэнцдэг. Момуудын дүрмийн дагуу (21.2)

нотлох шаардлагатай.

Энэ нь (22.2) томъёоноос P / F \u003d 2. гэсэн үг юм хөдөлгөөнт нэгжийг ашиглан олж авсан хүчийг 2Байна. 57-р зурагт дүрсэлсэн туршилт нь энэхүү дүгнэлтийг баталж байна.

Практикт хөдлөх блокийг тогтмол блоктой хослуулах нь ихэвчлэн ашиглагддаг (Зураг 58). Энэ нь хүчийг хоёр дахин нэмэгдүүлснээр хүчний чиглэлийг өөрчлөх боломжийг танд олгоно.

Илүү их хүч олж авахын тулд өргөх механизм гэж нэрлэдэг дамар блокБайна. Грек хэл дээрх "полиспаст" гэдэг нь "поли" - маш их ба "рашаан" гэсэн хоёр үндэснээс үүссэн бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө "олон татах" болж хувирдаг.

Полиспаст нь хоёр хавчаарын нэгдэл бөгөөд тэдгээр нь нэг нь гурван бэхлэгдсэн блок, нөгөө нь гурван хөдлөх блокоос бүрдэнэ (Зураг 59). Хөдөлгөөнтэй блок бүр нь зүтгүүрийн хүчийг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг тул ерөнхийдөө гинжний өргөгч нь зургаан дахин их ашиг өгдөг.

1. Хоёр төрлийн блокыг та мэдэх үү? 2. Хөдөлгөөнт төхөөрөмж ба суурин төхөөрөмж хоёрын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ? 3. Тогтмол блокыг ямар зорилгоор ашигладаг вэ? 4. Хөдөлгөөнтэй нэгжийг яагаад ашиглах ёстой вэ? 5. Гинжийн өргөгч гэж юу вэ? Энэ нь хүч чадлын ямар ашиг өгдөг вэ?

Төхөөрөмжийн тодорхойлолт

Блок бол энгийн механизм бөгөөд энэ нь олс эсвэл гинжийг тойруулан ховилтой, дугуй тэнхлэгээ чөлөөтэй эргүүлэх чадвартай дугуй юм. Гэсэн хэдий ч, модны мөчир дээр шидсэн олс нь тодорхой хэмжээгээр бөглөрдөг.

Бидэнд блокууд яагаад хэрэгтэй вэ?

Тэдгээрийн загвараас хамааран блокууд нь хэрэглэсэн хүчний чиглэлийг өөрчлөх боломжийг танд олгоно (жишээлбэл, модны мөчир дээр шидсэн олсоор дүүжлэгдсэн тодорхой ачааг өргөхийн тулд та олсны нөгөө үзүүрийг доош нь татах хэрэгтэй ... эсвэл хажуу тийш нь татах хэрэгтэй). Үүний зэрэгцээ энэ нэгж нь хүч чадал олж авахгүй. Ийм блокуудыг нэрлэдэг хөдөлгөөнгүй, блокны эргэлдэх тэнхлэг нь хатуу бэхлэгдсэн тул (мэдээж салбар салахгүй бол). Ийм блокуудыг тав тухтай байлгах зорилгоор ашигладаг. Жишээлбэл, ачааг өндөрт өргөхөд блок дээр шидсэн ачаатай олс татах нь илүү хялбар байдагдоошоо биеийн жингээ дээшлүүлж, олсоор ачааллыг нь татахаас илүү дээр.

Нэмж хэлэхэд блокууд нь зөвхөн хэрэглэсэн хүчний чиглэлийг өөрчлөх боломжийг олгодог төдийгүй хүч чадлын олзыг өгдөг. Энэ блокыг нэрлэдэг хөдлөх боломжтой  энэ нь хөдлөх нэгжээс яг эсрэгээр ажилладаг.

Хүч чадал олж авахын тулд олсны нэг үзүүрийг сайтар бэхлэх шаардлагатай (жишээлбэл, мөчир дээр уях хэрэгтэй). Дараа нь ачааллыг түдгэлзүүлж буй тэрэг бүхий дугуйг олс дээр суулгана (үүнийг ачааны дугуй нь бидний олсоор чөлөөтэй явж чаддаг байх ёстой.Одоо олс таталтын чөлөөт үзүүрийг дээш татвал ачаалал бүхий блок мөн босч эхлэв.

Ийм маягаар ачааллыг өргөхөд шаардагдах хүчин чармайлт нь нэгжийн хамт ачааллын жингээс 2 дахин бага байх болно. Харамсалтай нь, энэ төрлийн блок нь өргөн хүрээний хүчний чиглэлийг өөрчлөх боломжийг олгодоггүй тул ихэвчлэн тогтмол (хатуу бэхлэгдсэн) блоктой хамт ашигладаг.

Туршлагын тодорхойлолт

Эхлээд видео нь тогтмол блокийн хөдөлгөөний зарчмыг харуулж байна: хатуу массаас ижил массын ачааллыг түдгэлзүүлсэн байхад блок нь тэнцвэрт байдалд байна. Гэхдээ давуу тал нь том байдлаар эхэлмэгц нэг жин нэмж тавь.

Цаашилбал, хөдөлгөөнт болон суурин блокуудын системийг ашигласнаар бид хоёр талаас түдгэлзүүлсэн оновчтой тоог сонгож тэнцвэрт байдалд хүрэх болно. Үүний үр дүнд хөдлөх блокоос түдгэлзүүлсэн жингийн тоо нь утаснуудын чөлөөт төгсгөлөөс түдгэлзсэн жингээс хоёр дахин их байх үед блок тэнцвэртэй болдог.

Тиймээс бид ийм дүгнэлт хийж болно хөдөлгөөнт блок нь хүч чадлыг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг.

Энэ нь сонирхолтой юм

Хөдөлгөөнтэй болон суурин блокуудыг автомашины араагаар өргөн ашигладаг гэдгийг та мэдэх үү? Нэмж дурдахад, блокуудыг барилгачид том, жижиг ачааг өргөхөд ашигладаг (сайн, эсвэл өөрсдөө. Жишээлбэл, барилгын гаднах фасадыг засахдаа барилгачид ихэвчлэн шал хооронд шилжих боломжтой өлгийд ажилладаг. зөвхөн өндөр хүчийг ашиглан шалны өндөр). Угсралтын энгийн байдал, түүнтэй ажиллахад хялбар байдаг тул блокууд маш өргөн тархсан байдаг.

"Физик дээрэмчид" баг

Судалгааны даалгавар

Блокийн системийг ашигласнаар 2.3.4 дахин хүч чадал олж аваарай. Бусад ялалт юу вэ? Блок диаграм болон зургийг танилцуулах .

Зорилго:   Блокийн системийг ашигласнаар 2.3.4 дахин хүч чадал олж аваарай.

Төлөвлөгөө:

    Блокууд юу болохыг, тэдгээрийн төлөө юу хийхийг олж мэдээрэй.

    Блокоор туршилт хийж, 2.3.4 дахин их ашиг ол.

    Ажлыг гаргах.

    Фото сурвалжлага хийх.

Тайлан:

Тогтмол блок нь хүч чадал өгдөггүй, хөдөлж буй блок нь хүчийг 2 дахин нэмэгдүүлдэг болохыг бид судаллаа.

Таамаглалыг дэвшүүл :

Туршлага №1. Хөдөлгөөнт нэгж ашиглан 2 удаа хүч чадал олж авна .

Тоног төхөөрөмж   штатив, 2 холбогч, 1 хөл, саваа, 1 хөдлөх блок, 1 суурийн блок, 1 кг жинтэй (10 N жинтэй), динамометр, олс.

Туршилт:

1. Трипод дээр тогтсон блок, саваа бэхлээрэй, ингэснээр суурийн блок ба савааны төгсгөлүүд ижил хавтгайд байрлана.

2. Олсны нэг үзүүрийг саваагаар холбож, хөдлөх блок болон суурийн блокоор дамжуулан олсыг шилжүүлнэ.

3. Хөдөлгөөнтэй блокны дэгээ дээрээс жинг өлгөөд олсоор боссон төгсгөлд динамометрийг холбоно.

5. Дүгнэлт гаргах.

Хэмжилтийн үр дүн:

Дүгнэлт: Х.  \u003d P / 2, хүч чадлын ашиг 2 дахин их байна.

Тоног төхөөрөмж. №1 туршлагад суурилуулах.

Туршилт №1.

Туршилт №2. 2 хөдлөх блок ашиглан 4 удаа хүч чадал олж авна.

Тоног төхөөрөмж   штатив, 2 хөдлөх блок, 2 тогтмол блок, тус бүр 1 кг (10 N) жинтэй, динамометр, олс.

Туршилт:

1. Трипод дээр 3 холбогч ба 2 сарвууг ашиглан 2 бэхлэгдсэн бэхэлгээ ба саваа бэхлээрэй, ингэснээр блокуудын хавтгай ба савааны төгсгөлүүд ижил хавтгайд хэвтэнэ.

2. Олсны нэг үзүүрийг саваагаар холбож, олсоо 1-р хөдлөх блок, 1-р суурин блок, 2-р хөдлөх блок, 2-р суурин блокоор дамжуулж дараалан дамжуулна.

3. Хөдөлгөөнтэй блок бүрийн дэгээ дээр жинг өлгөөд олсоор боссон төгсгөлд динамометрийг залгаарай.

4. Тархины хүчийг (гар) динамометрээр хэмжиж, жингийн жинтэй харьцуулна уу.

5. Дүгнэлт гаргах.

2-р туршлагад суурилуулах.

Хэмжилтийн үр дүн:

Дүгнэлт:Х.  \u003d P / 4, хүч чадлын өсөлт 4 дахин их байна.

Туршлага № 3. Эхний хөдлөх блокийн тусламжтайгаар 3 дахин их хүч чадал олж авах.

3 дахин их хүч чадлыг олж авахын тулд та 1.5 хөдлөх блок ашиглах хэрэгтэй. Хөдөлж буй блокоос талыг салгах боломжгүй тул та олсыг хоёр удаа ашиглах хэрэгтэй: нэг удаа олсыг бүрэн шидэж, хоёр дахь удаагаа олсны төгсгөл хэсгийг хагасаар нь холбоно. төв рүү.

Тоног төхөөрөмж   tripod, хоёр дэгээ бүхий 1 хөдлөх блок, 1 суурин блок, 1 жин 1 кг (жин 10 N), динамометр, олс.

Туршилт:

1. Трипод дээр 1 тогтмол блокыг бэхлэхийн тулд шүүрч авах хэрэгтэй.

2. Олсны нэг үзүүрийг хөдөлж буй блокны дээд дэгээнд холбож, хөдлөх блокны доод дэгээнд жинг хавсаргана.

3. Хөдөлгөөнтэй блокны дээд дэгээнээс олсыг дараалан, хөдөлгөөнт блокийн эргэн тойронд, мөн суурин блокоор дахин эргэлдүүлэн динамометрийг олсны чөлөөт үзүүрээр бэхлэнэ. Та хөдлөх блок дээр байрладаг 3 олс авах ёстой - ирмэг дээр 2 (бүрэн блок), нэг нь түүний төвд (хагас блок). Тиймээс бид 1.5 хөдлөх нэгж ашигладаг.

4. Тархины хүчийг (гар) динамометрээр хэмжиж, жингийн жинтэй харьцуулна уу.

5. Дүгнэлт гаргах.

Туршилтын дугаар 3. Туршилт №3.

Хэмжилтийн үр дүн:

Дүгнэлт:Х.  \u003d P / 3, чадлын ашиг 3 дахин их байна.

Дүгнэлт:

1-3-р туршилт хийсний дараа бид судалгаанаас өмнө гарсан таамаглалуудыг туршиж үзсэн. Тэр батлав. Туршилтын үр дүнгээс бид дараах баримтуудыг олж мэдэв.

    2 дахин их хүч чадлыг олж авахын тулд та 1 хөдлөх блок ашиглах хэрэгтэй;

    хүчийг 4 удаа ялахын тулд та 2 хөдлөх блок ашиглах хэрэгтэй;

    3 удаа ялахын тулд та 1.5 хөдлөх блок ашиглах хэрэгтэй.

Хүч чадал нэмэгдэх нь хөдлөх блокууд дээр байрладаг олсны тоотой тэнцүү болохыг бид мөн анзаарсан.

    туршилтын №1: 1 дээр хөдлөх блок дээр суурилсан болно2   олс - хүч чадлын олз2   удаа;

    туршилтын №2: 2 хөдлөх блокууд дээр суурилсан болно4 олс - хүч чадлын олз4   удаа;

    туршилтын №3-д, хөдлөх нэгж дээр суурилсан болно3   олс - хүч чадлын олз3   удаа.

Энэ хэв маягийг ямар ч тооны хүч чадал олж авахад ашиглаж болно. Жишээлбэл, 8 удаа ялахын тулд та 4 хөдлөх блок ашиглах хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр тэд 8 олсоор амрах болно.

Програм:

Туршилтын №1 диаграмм.

Дараагийн хуудсыг үзнэ үү.

Блокууд нь ачааг өргөхөд ашиглагддаг. Блок нь торонд суурилуулсан, хайрцагтай дугуй юм. Сувгийн суваг дамжуулан олс, кабель эсвэл гинжээр дамждаг. Хөдөлгөөнгүй  тэдгээр нь тэнхлэг нь тогтдог ийм бараа бүтээгдэхүүнийг нэрлэдэг бөгөөд бараагаа өргөхөд энэ нь өсөхгүй, унахгүй (Зураг 1, а, б).

Тогтмол блокыг тэнцүү гар гэж үзэж болно, үүнд мөрний мөрүүд дугуйны радиустай тэнцүү байна. Иймээс моментуудын дүрмээс харахад хөдөлгөөнгүй блок хүч өгөхгүй. Энэ нь хүчний чиглэлийг өөрчлөх боломжийг танд олгоно.

Зураг 2, a, b зургийг харуулав хөдлөх блок  (блокны тэнхлэг нь дээш өргөгдөж, ачаалалтай хамт унадаг). Ийм блок нь агшин зуурын тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг. Үүнд зориулсан моментуудын дүрм нь хэлбэртэй болно

Тиймээс хөдлөх хэсэг нь хоёр дахин их ашиг олдог.

Ихэвчлэн практикт хөдөлгөөнт блок бүхий тогтмол блокийн хослолыг ашигладаг (Зураг 3). Тогтмол нэгж нь зөвхөн тав тухтай байдалд зориулагдсан. Тэрээр, хүчний чиглэлийг өөрчилснөөр, жишээлбэл, газар дээрээ зогсож байгаа ачааг өргөж өгдөг.

Орчин үеийн технологид барилгын талбай, аж ахуйн нэгжүүдэд бараа шилжүүлэхэд ачааны даацын механизм өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд тэдгээрийн зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг нь энгийн механизм юм. Тэдгээрийн дотроос хүн төрөлхтний хамгийн эртний шинэ бүтээлүүд юм: блок ба хөшүүрэг. Эртний Грекийн эрдэмтэн Архимед хүний \u200b\u200bажлыг хөнгөвчилж, шинэ бүтээлээ ашиглахдаа хүч чадал олж өгч, хүчний чиглэлийг өөрчлөхийг түүнд заажээ.

Блок гэдэг нь тэнхлэг нь хана эсвэл таазны цацрагт хатуу бэхлэгддэг олс буюу гинжний хувьд тойрог дээр ховилтой дугуй юм.

Өргөх төхөөрөмж нь ихэвчлэн нэг биш, харин хэд хэдэн блок ашигладаг. Даацыг нэмэгдүүлэх зориулалттай блок ба кабелийн системийг гинжийн өргөгч гэж нэрлэдэг.

Хөдлөх ба суурин блок нь хөшүүрэгтэй адил эртний энгийн механизмууд юм. МЭӨ 212 онд аль хэдийн блокуудад холбогдсон дэгээ, хавчааруудын тусламжтайгаар Сиракузчууд Ромчууд бүслэх зэвсгийг хураан авчээ. Цэргийн тээврийн хэрэгслийг барих, хотыг хамгаалах ажлыг Архимед удирдаж байв.

Тогтмол гар гэж үздэг Архимед суурин блок.

Блокийн нэг талд байрлах хүчний момент нь нөгөө талдаа хүч хэрэглэсэн моменттэй тэнцүү байна. Эдгээр мөчийг үүсгэдэг хүчнүүд ижил байна.

Хүч чадал олж авахгүй, гэхдээ ийм блок нь хүчийг чиглүүлж өөрчлөх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь заримдаа зайлшгүй шаардлагатай байдаг.

Архимед нь хөдөлгөөнт блокыг тэгш бус хөшүүрэг болгон авч, хүч чадлыг 2 дахин нэмэгдүүлэв. Эргэлтийн төвтэй харьцуулахад тэнцвэрт байх ёстой хүчин зүйлүүд байдаг.

Архимед нь хөдлөх блокийн механик шинж чанарыг судалж, практикт хэрэгжүүлэв. Афинаайусын хэлснээр "Сиракузын дарангуйлагч Хероны барьсан аварга том хөлөг онгоцыг хөөргөхөд олон аргачлал боловсруулсан боловч механик Архимед энгийн механизм ашиглан хөлөг онгоцыг цөөн хэдэн хүний \u200b\u200bтусламжтайгаар хөдөлгөж чадсан. Архимед блок барьж, түүнд том хөлөг онгоц ажиллуулж байжээ" Байна.

Блок нь механикийн алтан дүрмийг баталж, ажилд ашиг хонжоо өгдөггүй. Үүнийг гар, жингээр хол зайд анхаарлаа хандуулснаар амархан шалгаж болно.

Өнгөрсөн үеийн дарвуулт завь гэх мэт спортын дарвуулт завь нь онгоцыг тохируулах, удирдахдаа блокгүйгээр хийж чадахгүй. Орчин үеийн хөлөг онгоцуудад дохио, завь өсгөх блок хэрэгтэй.

Цахилгаанжуулсан төмөр зам дээрх хөдөлгөөнт болон суурин блокуудын хослол нь утаснуудын хурцадмал байдлыг тохируулах явдал юм.

Ийм блокийн системийг гулсагч ашиглан тээврийн хэрэгслээ агаарт өргөх боломжтой.