Статика. Простые механизмы

Неподвижный блок – колесо с желобом, через которое проходит трос (канат, веревка, нить...). О – точка вращения (точка опоры); $l_1 = R$ – плечо силы $F_1$; $l_2 = R$ – плечо силы $F_2$; $M_1 = F_1 l_1 = F_1 R$ – момент силы $F_1$; $M_2 = F_2 l_2 = F_2 R$ – момент силы $F_2$; Условие равновесия блока: $$\begin{aligned} M_1 &= M_2 \\ F_1 R &= F_2 R \\ F_1 &= F_2 \end{aligned}$$ Вывод: неподвижный блок не дает выигрыша в силе, а лишь изменяет ее направление. Подвижный блок – колесо с желобом, через которое проходит трос (канат, веревка, нить...), ось которого перемещается вместе с грузом. О – точка вращения (точка опоры); $l_1 = R$ – плечо силы тяжести блока $F_{\text{т}}$ и плечо веса груза Р; $l_2 = 2R$ – плечо силы $F$ (экспериментатора); $M_1 = (F_{\text{т}} + P) \cdot l_1; \quad l_1 = R$ $M_2 = F \cdot l_2; \quad l_2 = 2R$ Условие равновесия блока: $$\begin{aligned} M_1 &= M_2 \\ (F_{\text{т}} + P) \cdot l_1 &= F \cdot l_2 \\ (F_{\text{т}} + P) \cdot R &= F \cdot 2R \\ F_{\text{т}} + P &= F \cdot 2 \end{aligned}$$ Вывод: подвижный блок дает выигрыш в силе приблизительно в два раза (при расчетах мы не учитываем трение).