Блок — простое механическое устройство, позволяющее регулировать силу, ось которого закреплена при подъеме грузов, не поднимается и не опускается. Представляет собой колесо с желобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси. Жёлоб предназначен для каната, цепи, ремня и т. п. Ось блока помещается в обоймах, прикреплённых на балке или стене, такой блок называется неподвижным (то есть ось блока закреплена); если же к этим обоймам прикрепляется груз, и блок вместе с ними может двигаться, то такой блок называется подвижным.
Неподвижный блок употребляется для подъёма небольших грузов или для изменения направления силы.
Условие равновесия блока:
~F=fmg, где
F — прилагаемое внешнее усилие, m — масса груза, g — ускорение свободного падения, f — коэффициент сопротивления в блоке (для цепей примерно 1,05, а для верёвок — 1,1)..
При отсутствии трения для подъема нужна сила, равная весу груза.
Подвижный блок имеет свободную ось и предназначен для изменения величины прилагаемых усилий. Если концы веревки, обхватывающей блок, составляют с горизонтом равные между собой углы, то действующая на груз сила относится к его весу, как радиус блока к хорде дуги, обхваченной канатом; отсюда, если веревки параллельны (то есть когда дуга, обхватываемая веревкой, равна полуокружности), то для подъёма груза потребуется сила вдвое меньше, чем вес груза, то есть:
~F={1 \over {2}}fmg
При этом груз пройдёт расстояние, вдвое меньшее пройденного точкой приложения силы F, соответственно, выигрыш в силе подвижного блока равен 2.
Фактически, любой блок представляет собой рычаг, в случае неподвижного блока — равноплечий, в случае подвижного — с соотношением плеч 1 к 2. Как и для всякого другого рычага, для блока справедливо правило: Во сколько раз выигрываем в усилии, во столько же раз проигрываем в расстоянии. Иными словами, работа, совершаемая при перемещении груза на какое-либо расстояние без использования блока, равна работе, затрачиваемой при перемещении груза на то же самое расстояние с применением блока при условии отсутствия трения. В реальном блоке всегда присутствуют некоторые потери.
Также используется система, состоящая из комбинации нескольких подвижных и неподвижных блоков. Такая система называется поли Простейшая такая система изображена на рисунке и даёт выигрыш в силе в 2 раза.
В отличие от шкива, блок вращается на оси свободно и обеспечивает исключительно изменение направления движения ремня или каната, не передавая усилия с оси на ремень или с ремня на ось.
1)КПД=Аполез/Азатр
Аполез=mgh
Aзатр=Fh
КПД=3×10×0,5/40×0,5=30/40=0,75=75%
ответ 75%
2)Дано:
масса m=15 кг
сила F=40 н
длина L=1.8 м
высота h=30 см=0.3 м
К=?
Работа по перемещению груза А=F*L=40*1.8=72 Дж
Полезная работa E=m*g*h=15*10*0,3=45 Дж (g=10 м/сек^2)
К=(Е/А)*100%=(45/72)*100=62.5%
3) он на фото ниже
4)К. П. Д. по определению
кпд=Рполезн. *100%/Рполн.
Рполн. =3150кВт
Рполезн. =А/ t =FS/t=FV, т. к. A=FS, S/t=V
КПД=FV*100%/Pполн
F=КПД*Рполн / V*100%
F=0,55*315*10(4) / 20=86625Н
5)Считаем подъем равномерным
Формула мощности P = F * v
Pпол. = mу*g*v = 9,8 м/с2 * 9700 кг * 2 м/с = 190120 Вт
Pсов. = g * (mу + mк) * v = 9,8 м/с2 * (9700 кг+3500 кг) * 2 м/с = 199920 Вт
η = Pпол.*100 % / Рсов. = 190120 Вт * 100 % / 199920 Вт ≈ 95 %
Объяснение: