Читать «Лаборатория юного физика» онлайн - страница 24
Леонид Яковлевич Гальперштейн
Вот почему на практике обычно не применяют механизмы из блоков, дающие выигрыш более чем в шесть — восемь раз. Механизм, дающий выигрыш в восемь раз, мы с вами только что разобрали. Если убрать один подвижной блок, выигрыш в силе будет только в четыре раза. Но как получить выигрыш в шесть раз?
Для этого служат механизмы, показанные на рисунках 20 и 21.
Первый из них называется талями, второй — полиспастом. Каждый механизм состоит из двух обойм. В верхней закреплены три неподвижных блока, в нижней— три подвижных. Поднимаемый груз подвешен к нижней обойме. Действующий груз прикреплен к концу нити, пропущенной через все блоки последовательно. Что будет, если вытянуть конец нити, скажем, на 60 мм? Нижняя обойма несколько поднимется. При этом все шесть участков нити, на которых обойма висит, укоротятся одинаково, то есть на 10 мм каждый. Значит, и обойма поднимется на 10 мм, иными словами, получится проигрыш в расстоянии в шесть раз. Во столько же раз будет и выигрыш в силе.
Тали и полиспасты можно наращивать и дальше, увеличивая число блоков в обоймах. При этом будут получаться выигрыши в силе, равные числу участков нити между обоймами. Но сила трения «съедает» получаемое преимущество.
Сделать оба механизма несложно. Блок — точеный или из щечек от катушки. Их изготовление было описано в предыдущей статье. Если делаете тали, все шесть блоков нужны одинакового диаметра. Для полиспаста нужны три пары блоков разного диаметра. Их можно, например, сделать из трех пар разных катушек: малых (от шелковых ниток), обычных и больших (от самых толстых ниток).
Изготовление обойм понятно из рисунка 19 и предыдущей статьи. Как делать перегрузки, сказано выше.
Интересно, что такие механизмы до сих пор применяются в технике. С помощью талей и полиспастов в парусном флоте поднимали и опускали паруса. На судах с механическим двигателем тали применяются для подъема и спуска на воду спасательных шлюпок.
На рисунке 22 показано применение блоков для натяжения контактных проводов электрической железной дороги.
Прибор для определения коэффициента трения
Прибор, который мы построим, позволит определять коэффициенты трения скольжения и трения качения.
Основные части прибора — доска с кронштейнами и блоками и грузовая площадка. Понадобятся еще гири весом от 100 г до 2 кг.
Если гирь у вас нет, можете изготовить их сами; форма гири значения не имеет, важен только ее вес. Поэтому можете сделать гири из свинца, стали, меди, чугуна, даже из кусков кирпича. После того как отольете, отпилите или отобьете такую «гирю», взвесьте ее на весах и напишите вес прочной краской. Если хотите, чтобы вес выражался круглой цифрой (скажем 200 г, а не 214,5 г.), спилите излишек «гири» напильником. Самодельные гири запрещено применять в торговле и в технике. Но для лаборатории юного физика они вполне подойдут.
Размеры доски прибора: длина 40–50 см, ширина 120–150 мм, толщина 15–20 мм.
