Подъём балки системой блоков
4/10Железобетонную балку поднимают с помощью системы блоков, вытягивая центральный блок (смотри рисунок). Известно, что балка движется при этом вертикально вверх со скоростью \(u = 1\) м/с поступательно (т.е. оставаясь параллельной поверхности земли, как это показано на рисунке). С какой скоростью нужно вытягивать для этого центральный блок?

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗа один и тот же малый интервал времени сравните перемещения балки и центрального блока. Какие блоки неподвижны, а какие поднимаются вместе с балкой?
Ответ\(v_{цб} = 3u = 3\) м/с.
РешениеПеренумеруем блоки цифрами 1, 2, 3, 4 и 5 (см. рисунок). За интервал времени \(\Delta t\) балка поднимается на расстояние \(\Delta l = u\,\Delta t\). Оси блоков 2 и 4 связаны с балкой нерастяжимыми нитями, поэтому они поднимаются на такое же расстояние, а блоки 1 и 5 неподвижны. Участки нити между блоками 1 и 2, а также 4 и 5 становятся короче на \(\Delta l\). Так же становятся короче участки нити от блоков 1 и 5 до балки. Точки блоков 2 и 4, от которых начинается нить, охватывающая блок 3, поднимаются на \(\Delta l\). Значит, нить, охватывающая блок 3, удлиняется на \(6\Delta l\), и блок 3 за интервал \(\Delta t\) поднимается на расстояние \(3\Delta l\). Его скорость равна \[v_1 = 3u = 3~\text{м/с}.\]
Похожие задачи
- Лодка на верёвке МОШ 2010/11, 9 кл.
- Бельевая верёвка с мокрой одеждой «Надежда энергетики» 2015/16, 11 кл.
- Натяжение нити в системе брусков «Надежда энергетики» 2015/16, 9 кл.
- Крепление для картины «Надежда энергетики» 2016/17, 7 кл.
- Грузы на подвижном и неподвижном блоках Физтех 2017/18, 9 кл.
- Два груза на нитях Ведомственная 2017/18, 9 кл.