Блок (механіка)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Схема чотирьох систем із блоків
Блок на кораблі
Схеми блоків


Блок - простий механічний пристрій, що використовується здебільшого для підйому вантажів, колесо з жолобом, що обертається навколо закріпленої осі. Жолоб призначений для мотузки, канату, ланцюга, ременя. Блок може бути нерухомим, коли його вісь жорстко закріплена на опорі, або рухомим. Нерухомий блок вживається для підйому невеликих вантажів або для зміни напрямку сили.

Умова рівноваги блоку:

~F=fmg,

де F - зовнішнє зусилля, m - маса вантажу, g - прискорення вільного падіння, f - коефіцієнт опору в блоці (для ланцюгів приблизно 1.05, а для мотузок - 1.1). При відсутності тертя для підйому потрібна сила, рівна вазі вантажу:

~F=mg.

Рухомий блок має вільну вісь і призначений для зміни величини прикладених зусиль. Якщо кінці мотузки, що охоплює блок, складають з горизонтом рівні між собою кути, то сила, що діє на вантаж, відноситься до його ваги, як радіус блоку до хорди дуги, обхопленної канатом; звідси, якщо мотузки паралельні (тобто коли дуга, охоплена мотузкою, дорівнює напівколу), то для підйому вантажу сили буде потрібно вдвічі менше, ніж вага вантажу.

~F={1 \over {2}}fmg.

При цьому вантаж пройде відстань, удвічі меншу від пройденої точкою прикладання сили F, відповідно, виграш у силі рухомого блоку дорівнює 2.

Фактично, будь-який блок є важелем, у випадку нерухомого блоку - рівноплечним, у разі рухомого - зі співвідношенням плечей 1 до 2. Як і для будь-якого іншого важеля, для блоку справедливе правило: виграш у зусиллі дорівнює програшу у відстані. Іншими словами, робота, що здійснюються під час переміщення вантажу на яку-небудь відстань без використання блоку, дорівнює роботі, затраченій під час переміщення вантажу на ту ж саму відстань із застосуванням блоку за умови відсутності тертя. У реальному блоці завжди присутні деякі втрати.

Використовується система, що складається з комбінації декількох рухомих і нерухомих блоків. Така система називається поліспаст. Найпростіший полістпаст зображено на малюнку. Він дає виграш у силі в 2 рази.

На відміну від шківа, блок обертається на осі вільно і забезпечує винятково зміну напрямку руху ременя або каната, не передаючи зусилля з осі на ремінь або з ременя на вісь.

~F={1 \over {2}}mg при f=1.

Див. також[ред.ред. код]

Приклади[ред.ред. код]

  1. Простий (рухомий або нерухомий) механізм для піднімання важких предметів, що має форму колеса (на осі) з жолобком по околу, через яке перекинуто ланцюг, трос чи канат.

Література[ред.ред. код]