Горизонты техники для детей, 1963 №2 (9) | страница 6

Теперь наш рычаг является одноплечим рычагом, в отличие от ранее рассматриваемого — двуплечего. В подвижном блоке вес груза — сила тяжести груза — действует на более короткое плечо — радиус шкива, а сила, с которой мы тянем веревку, действует на более длинное плечо — диаметр шкива. Так как диаметр в два раза больше радиуса, по принципу уравновешенного рычага подсчитаем без труда, что для поднятия груза весом, например, 100 кг достаточно приложить силу 50 кг.

Вот как выглядит уравнение:

где: R — радиус шкива/

Итак, мы выигрываем|на силе, а зато проигрываем на расстоянии. Заметьте, что груз поднимается только на половину того расстояния, на которое передвинется наша рука, тянущая веревку вверх.

Подвижный блок неудобен: груз подвешивает один человек внизу, а тянет его к себе рабочий, находящийся выше. Это неудобство можно устранить путем сочетания подвижного блока с неподвижным, создавая, таким образом, новое приспособление, изображенное на следующем рисунке. Прилагаемая нами сила двукратно уменьшается за счет увеличения дважды пути. Такой блок называется двушкивным.

Внимание! Давайте сделаем с вами одно изобретение! Правда, его уже сделали раньше, и мы не будем пионерами его. Впрочем мы столько знаем о блоках и рычагах, что об этом изобретении могли и не знать. В жизни часто случается, что кто-нибудь изобретет что-нибудь…, а на изобретение уже был выдан гораздо раньше патент. О втором «изобретателе» говорят, что он способный человек.

Вернемся к нашему изобретению. Двушкивный блок очень удобный, но его эффективность ещё невелика. Он дает возможность уменьшить прилагаемую нами силу лишь двукратно. Как же его усовершенствовать? Давайте применим два двушкивных блока в одном приспособлении. Веревку, которую тянем, набросим на второй подвижный шкив, как это вы видите на рисунке. У нас теперь четыре шкива или, как говорят физики, многошкивный блок. Прилагаемая сила уменьшается на таком блоке в четыре раза. Итак, с увеличением числа шкивов уменьшается прилагаемая нами сила. Правда, приходиться тянуть веревку гораздо дольше, ведь она значительно длиннее, но практически это не существенно, Уже одно то, что человек в нормальных условиях может поднять 50 кг, а с помощью блока — 300 кг, является большим достижением. Многошкивные блоки находят широкое применение, просты по своей конструкции и не занимают много места. Человек, пользуясь ими, становится настоящим богатырем. Кусок веревки, несколько шкивов, гвозди… и немного изобретательности — все это облегчает труд человека, и человек легко поднимает грузы, в несколько раз тяжелее его собственного веса. Такой силой снабжает человека знание физики.