Лаборатория юного физика - [13]

Шрифт
Интервал

Очень удобно расширять канавку с помощью сверлильного станка или хотя бы ручной дрели. В этом случае сначала срежьте только один конец карандаша, а другой конец зажмите в патрон вместо сверла. Когда ролик завертится, будет легко обработать его надфилем, а затем мелкой шкуркой. Ролик нужно обработать шкуркой и снаружи, чтобы он меньше цеплялся за обойму.

Для оси подберите кусок стальной проволоки или гвоздь длиной 20 мм и такой толщины, чтобы ролик мог свободно вращаться на нем. В щечках обоймы, отступя по 15 мм от спинки, просверлите отверстия для оси.

Вложите ролик внутрь обоймы. С каждой его стороны вложите еще по одной металлической шайбе или по колечку, согнутому круглогубцами из медной проволоки. Это нужно для того, чтобы ролик не терся об обойму всей поверхностью щечки. Вставив ось, закрепите ее в щечках пайкой.

Для опытов лучше заготовить сразу два таких ролика с обоймами. Каждый из них может быть использован и как подвижной блок, и как неподвижный. Еще для этих опытов необходим динамометр, изготовление которого описано выше.

Подвесьте один из роликов к среднему крюку стойки. Это у вас будет неподвижный блок. Подберите самый большой груз, который еще можно взвесить на вашем динамометре. Прикрепите к нему суровую, крученую шелковую или другую достаточно прочную нитку. Перекиньте конец нитки через блок и сделайте на нем петельку. За эту петельку зацепите крюк динамометра.

Вы увидите, что при подъеме груза через блок динамометр будет показывать примерно столько же, сколько он показывал при непосредственном взвешивании груза.

Возможная небольшая разница вызывается трением в блоке. Значит, неподвижный блок не дает выигрыша в силе. Зачем же тогда он нужен? Это легко понять, если попробовать менять положение динамометра. Можете тянуть нитку через блок прямо вниз, или горизонтально, или косо под любым углом. Во всех случаях груз будет подниматься прямо вверх, а показания динамометра не изменятся. Это значит, что неподвижный блок позволяет менять направление силы так, как нам удобно.

Снимите ролик с крюка стойки и прицепите его к грузу. Нитку закрепите одним концом за крюк стойки, а другой конец перекиньте через ролик и наденьте на крюк динамометра. Теперь уже ваш ролик стал подвижным блоком. Поднимая груз, вы увидите, что динамометр показывает чуть больше половины его веса. Он показывал бы точно половину, если бы не было трения в блоке, а сам блок ничего бы не весил. Значит, подвижной блок дает выигрыш в силе почти в два раза.

Правда, подъем груза при этом замедляется. Он ползет вверх вдвое медленнее, чем вы поднимаете динамометр. Поэтому выигрыша в работе не получается. Но все равно, выигрыш в силе в два раза — большое удобство. Плохо только, что тянуть приходится вверх. Это не всегда бывает удобно.

Впрочем, мы с вами уже знаем, как изменить направление силы. Для этого служит неподвижный блок. Подвесьте его на свободный крюк стойки и перекиньте через него конец нитки. Вы увидите, что динамометр при подъеме груза по-прежнему будет показывать около половины веса, зато тянуть можно будет и вниз и в сторону.

Рис. 19. Блоки.

Механизмы из блоков



Сочетание подвижного блока с неподвижным дает выигрыш в силе в два раза. Ну, а если нам этого мало? Как получить еще больший выигрыш?

Для этого можно соединять блоки в более сложные механизмы. Один из таких механизмов показан на рисунке 20.

Рис. 20. Механизмы из блоков.


На той же стойке, которая описана в предыдущей статье, подвешены три подвижных блока и один неподвижный. Попробуем разобраться, какой выигрыш в силе должен давать этот механизм. Самый левый блок у нас неподвижный. Дальше нить перекинута через подвижной блок и конец ее прикреплен к стойке. Этот механизм нам уже знаком. Он дает выигрыш в силе вдвое.

Удвоенная сила тянет вторую нить, перекинутую через подвижной блок (средний из трех) и опять-таки прикрепленную к стойке. Но мы уже знаем, что подвижной блок даже и без неподвижного дает выигрыш в силе в два раза. Значит, здесь сила еще раз удваивается. Таким образом, первоначальная сила увеличилась в четыре раза.

Но на этом дело не кончается. К обойме второго подвижного блока привязана еще одна нить, перекинутая через третий (крайний справа) подвижной блок. Конец этой нити снова прикреплен к стойке, а к обойме подвижного блока подвешен груз.

Третий подвижной блок должен давать выигрыш в силе еще в два раза. Значит, общий выигрыш в силе, даваемый всем механизмом, увеличится до восьми раз.

Это легко проверить, нагрузив механизм. Один грузик весом, скажем, в 10 г действительно уравновешивает целых восемь таких же грузиков, подвешенных к левому подвижному блоку.

Правда, на самом деле выигрыш в силе будет меньше.

К грузику в 10 г нужно еще добавить перегрузок, уравновешивающий вес всех подвижных блоков. На нашем рисунке этот перегрузок имеет вид шарика. Сверху в шарик вставлен крючок, снизу — петелька.

Шарик можно отлить из свинца, вложив внутрь крючок и петельку, согнутые из одного обрезка стальной проволоки (хотя бы от канцелярской скрепки). Вес шарика можно сначала взять с запасом, а потом подогнать, спиливая излишки напильником. Уменьшать вес нужно до тех пор, пока шарик, подвешенный без основного груза в 10 г, перестанет перетягивать вес самого механизма (разумеется, также ненагруженного).


Еще от автора Леонид Яковлевич Гальперштейн

Здравствуй, физика!

Нет, это еще не учебник физики Учебник будет обязательно, но сначала ты должен немного подрасти.А так хочется познакомиться с физикой поскорее! Ведь ты уже слышал, что эта замечательная наука нужна всем: токарю и пахарю, врачу и шоферу, космонавту и водолазу, ученому и клоуну, повару и инженеру.Но, оказывается, физика — это не только научные книги и сложные приборы, не только огромные лаборатории. Физика — это еще и фокусы, показанные в кругу друзей, это смешные истории и забавные игрушки-самоделки.


Рекомендуем почитать
Pokemon Go. Как играть и где искать покемонов

Покемоны захватили мир! Pokemon Go в мгновение ока стало самым топовым приложением, а миллионы людей вышли в город на охоту за карманными монстрами.Вы уже скачали игру и теперь жаждите узнать, как быстрее всех повысить уровень, наконец-то сражаться на стадионах и ловить самых редких и сильных покемонов?В книге есть ответы на огромное количество ваших вопросов! От настройки гаджета под игру и ловли первого Пикачу до получения удвоенного количества опыта и использования приманок. В книге есть много иллюстраций, которые помогут вам быстро сориентироваться в игре.Станьте самым лучшим игроком быстрее всех и… поймайте их всех!


Практичный летний душ и туалет на даче

В этой книге речь пойдет о двух строениях, без которых невозможен полноценный, а тем более комфортный отдых за городом. Недаром дачники называют туалет объектом номер один, а практичный и удобный душ просто незаменим в жаркие дни. Конечно, для туалета и душа можно приобрести готовые кабинки в специализированных местах. Однако для творческой натуры возведение любого сооружения своими руками, будь то дачный дом или какая-либо дворовая постройка, – это отличный способ проявить свою фантазию и смекалку. Издание содержит не только советы по устройству того или иного типа душа или туалета, но и рекомендации для начинающих строителей, касающиеся правил проведения различных работ.


Бисерная вышивка: Практическое руководство

Бисерная вышивка – это увлекательнейшее занятие. Освоив ее, вы сможете создавать совершенно уникальные вещи. Бисером можно украсить платье и костюм, расшить сумочку и косметичку. Прекрасным подарком для близких и друзей будет изготовленный своими руками сувенир с бисерной вышивкой – панно, кулон, брошь, футляр для мобильника.Опытные мастерицы вышивают бисером сложнейшие картины и даже иконы.


Мир лесных растений

В книге рассказывается о растительном мире лесов средней полосы нашей страны: деревьях, кустарниках, травах, мхах, лишайниках и грибах. Особое внимание уделено главным лесообразующим древесным породам, к которым относятся сосна, дуб, ель, липа, береза. Описаны малоизвестные особенности строения и жизни лесных растений, их сезонное развитие и распространение. Приведены сведения о полезных свойствах лесных растений, их практическом использовании.


Одежда для собак. Одежда, обувь и украшения

Предлагаемая вниманию читателя книга – это популярное пособие по шитью и вязанию одежды для собак, которая поможет защитить их от холода и зноя. В книге приводится подробное описание построения выкроек, рассказывается о типах тканей, технике вязания на спицах и крючком. Книга хорошо иллюстрирована, прочитав ее, предметы гардероба изготовит даже человек, который до этого не был знаком с техникой шитья и вязания.


Парихмахерское дело

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Пионер-электротехник

В книге П. Г. Стрелкова «Пионер-электротехник» рассказывается, как учащиеся VII–VIII классов могут построить различные интереснейшие действующие модели, электроприборы для проведения занимательных опытов, электротехнические игры, аттракционы и многое другое.Руководствуясь указаниями автора, ребята научатся выполнять простейшие электромонтажные работы в пионерском лагере, в школе и дома; сумеют электрифицировать учебные пособия, лозунги, стенды, викторины и новогоднюю елку; построят телефонные и телеграфные аппараты и организуют свою пионерскую электросвязь; оборудуют домашние и школьные электромастерские самодельными портативными электроприборами и приспособлениями, облегчающими работу юного техника.


Космос у тебя дома

В книге рассказывается о том, как можно дома из подручных материалов построить модели и приборы и проделать с ними занимательные опыты, которые познакомят с некоторыми явлениями, происходящими в космическом пространстве или связанными с освоением космоса.


Техника твоими руками

В книге Ф. Рабизы «Техника твоими руками» рассказывается о том, как из подручных материалов можно построить различные модели, иллюстрирующие принципы работы настоящих машин и приборов. Книга рассчитана на школьников 6—7-х классов. Она может быть использована и в качестве пособия для школьных кружков юных техников.


День славы

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.