Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050745

Блок здесь едет вверх вместе со своей осью, то есть это подвижный блок. Только используют его наоборот: силу прикладывают к оси, а груз — каретка с вилами — висит на конце цепи. Обычный подвижный блок даёт выигрыш в силе и проигрыш в пути, а перевёрнутый — выигрыш в пути.

Посмотрим на блок как на рычаг. Ветвь цепи, закреплённая на раме, неподвижна, поэтому точка, где она сходит с блока, служит точкой опоры. Ось блока находится от этой точки на расстоянии радиуса $r$, а ветвь с кареткой — на противоположном краю блока, на расстоянии диаметра $2r$. Когда рычаг поворачивается вокруг опоры, точка, которая вдвое дальше от опоры, проходит вдвое больший путь. Ось поднялась на $1{,}5\text{ м}$, значит, каретка с вилами:

$$h = 2\cdot 1{,}5 = 3\text{ м}.$$

Заметь, за этот выигрыш в пути погрузчик платит силой. По «золотому правилу» механики гидроцилиндр толкает ось с силой вдвое больше веса каретки с грузом.

Проверим себя другим путём — через длину цепи. Блок поднялся на $1{,}5\text{ м}$, и кусок цепи от рамы до блока стал на $1{,}5\text{ м}$ длиннее. Цепь не растягивается, поэтому кусок от блока до каретки стал на столько же короче. Каретка поднялась вместе с блоком на $1{,}5\text{ м}$ и ещё подтянулась к нему на $1{,}5\text{ м}$: всего $1{,}5 + 1{,}5 = 3\text{ м}$. Сходится.