§ 29. Блоки. Рухомий і нерухомий блок. Поліспаст

Уяви, що тобі потрібно підняти вантаж. Як це зробити?

Іноді нелегко підіймати важкі предмети, використовуючи тільки людську силу. Цю проблему можна вирішити за допомогою такого простого механізму як блок (або шків).

Блок (шків) — це простий механізм. Він складається з мотузки, яка пропущена по жолобу колеса.

Щоб використати шків, один кінець мотузки кріплять до вантажу. А мотузку тягнуть з іншого боку колеса (мал. 93).

Якщо прикріпити шків до твердого об’єкта, наприклад, до стіни будівлі або стелі, це створить нерухомий блок. Колесо шківу в цьому випадку не рухається.

Нерухомий блок не дає виграшу в силі. Це означає, що потрібно докласти стільки ж зусиль до підняття вантажу, скільки й вага вантажу. Вантаж має силу в 100 Н. Отже, щоб його підняти, потрібно тягнути з силою 100 Н.

Якщо прикріпити шків безпосередньо до вантажу й дозволити йому рухатися уздовж мотузки, утворюється рухомий блок (мал. 94).

Механізм, у якому під час переміщення вантажу одночасно рухається і сам блок, називається рухомим блоком.

Рухомий блок дає виграш у силі удвічі. Вантаж має силу в 100 Н. Отже, щоб його підняти, потрібно тягнути з силою 50 Н.

Мал. 93. Нерухомий блок (шків)

Мал. 94. Рухомий блок

Ефективніше використовувати складові блоки. Це комбінація рухомих і нерухомих блоків (мал. 95).

Якщо на одній осі встановити кілька блоків (шківів), це збільшить переваги механічної сили. Тобто полегшить переміщення вантажу у стільки разів, скільки блоків установлено (мал. 96).

Щоб створити підіймальну машину, треба поєднати два або більше колеса й обмотати їх мотузкою. Можна додавати більше шківів. Так збільшиться механічна перевага. Той самий вантаж стає дуже легко підіймати.

Об’єднання рухомих і нерухомих блоків називається поліспастом (мал. 97).

При збільшенні кількості шківів буде потрібна більша кількість мотузки для досягнення того ж результату. Оскільки зменшується зусилля, необхідне для підйому вантажу, доводиться докладати силу більш тривалий час.

Наприклад, для підйому вантажу в системі з одним шківом потрібно більше зусиль. У системі з трьома шківами потрібно менше зусиль. Ще менше зусиль потрібно для підйому вантажу в системі з п’ятьма шківами.

Шківи використовують на будівельних майданчиках, у ліфті, колодязі.

Блоки (шківи) можна застосовувати для простої зміни напрямку прикладеної сили або для досягнення переваги між силою і відстанню.

Шківи дуже гнучкі. Це тому що для передачі сили в них використовуються мотузки, а не жорсткий об’єкт, такий як дошка чи стержень.

Мал. 95. Використання шківів на виробництві

Мал. 96. Складовий блок об’єднує рухомий і нерухомий блоки

Мал. 97. Об’єднання блоків — поліспаст

Висновки

Якщо прикріпити шків до твердого об’єкта, наприклад, до стіни будівлі або стелі, це створить нерухомий блок.

Якщо прикріпити шків безпосередньо до вантажу й дозволити йому рухатися уздовж мотузки, утворюється рухомий блок. Ефективніше використовувати складові блоки. Це комбінація рухомих і нерухомих блоків.

Об’єднання рухомих і нерухомих блоків називається поліспастом.

Конспект учня

Блок (шків) — це простий механізм. Він складається з мотузки, яка пропущена по жолобу колеса.

Механізм, у якому під час переміщення вантажу одночасно рухається і сам блок, називається рухомим блоком.

Запитання і завдання