Подвижный блок и сила натяжения нити

[Maxim19]

Здравствуйте, возник вопрос. Почему, когда мы прикладываем силу к нити, и подвижный блок начинает подниматься и поднимать какой-то груз, то натяжение нити на двух концах этого блока равны? Если блок рассмотреть как рычаг, то при подъёме он же крутится, значит и силы не равны. Что не так?

[sergey zhukov]

Maxim19
А как вдоль нити без трения (у вас же нить без трения?) вообще может измениться сила ее натяжения? От чего?

[Maxim19]

Я не знаю. Я думаю именно над кручением блока. Почему крутится, если силы одинаковы с плечами?

[мат-ламер]

Maxim19 в сообщении #1596216 писал(а):

Если блок рассмотреть как рычаг, то при подъёме он же крутится

А крутиться он может по-разному - с постоянной угловой скоростью, либо не с постоянной.

[sergey zhukov]

Maxim19
Если нить действительно без трения, то блок и не будет крутиться, ведь нить его не раскручивает, раз трения нет.

Реальная нить, конечно, имеет трение, а реальный блок вращается. Тут нужно смотреть, равномерно он вращается или с ускорением. Если с ускорением - то нить раскручивает его. Тогда силы на разных концах нити действительно не равны (в школьных задачах это обходят, говоря, что блок невесомый). Если же он вращается с постоянной скоростью, то нить его уже раскрутила, он вращается по инерции, а силы на обеих концах нити снова равны.

[Maxim19]

Всё, понял. Про такое не подумал, да

-- 02.06.2023, 20:47 --

Пасибо

-- 02.06.2023, 20:48 --

sergey zhukov
а как обходят условием невесомости?

[sergey zhukov]

Maxim19 в сообщении #1596236 писал(а):

а как обходят условием невесомости?

Так невесомый блок раскрутить ничего не стоит. Нужна бесконечно малая сила.

[Maxim19]

А как это связано с силами на разных концах? Они же как были равны/не равны, так он и не крутится/крутится соответственно

[zykov]

Если нет трения, то блоку и крутиться не надо. Нить просто скользить будет.

[Maxim19]

Я про невесомость. Что именно в школе обходят условием невесомости?

[zykov]

sergey zhukov в сообщении #1596235 писал(а):

(в школьных задачах это обходят, говоря, что блок невесомый)

Если блок невесомый, то у него момент инерции нулевой.
Значит не нужен момент силы, чтобы его раскручивать.
(Грубо говоря, у блока нет инерции - "обходят" инерцию.)

[sergey zhukov]

Maxim19
Силы на концах блока не равны, если мы учитываем, что при его раскручивании в нем запасается энергия вращения, т.е. сила трения нити совершает работу. Если масса блока равна нулю (это значит невесомый), то он ничего не запасает при раскручивании, т.е. работа раскручивающих сил равна нулю. Т.е. силы на концах нити невесомого блока всегда равны.

[EUgeneUS]

sergey zhukov
Потери на раскручивание блока - не единственные.
Почему-то не было сказано о
а) потерях на трение в оси блока.
б) потерях на деформацию нити.

Понятно, что в рамках "школьных" задач с идеализированными нитью и блоками, этим так же пренебрегают.
Но в реальной жизни этим не всегда удаётся пренебречь.
Довольно давно была поучительная тема про полиспасты, о том может ли лебедка установленная спереди автомобиля вытянуть его назад. Ответ ("да" или "нет") зависит от уровня потерь в блоках.

[sergey zhukov]

EUgeneUS
Трение на оси тоже нужно учитывать, согласен.

А что за задача о вытягивании автомобиля назад лебедкой, установленной спереди?

[EUgeneUS]

sergey zhukov в сообщении #1596439 писал(а):

А что за задача о вытягивании автомобиля назад лебедкой, установленной спереди?

Поищите на форуме, она подробно обсуждалась.

Если кратко. Есть автомобиль с установленной спереди лебедкой. Его нужно вытащить назад.
Трос лебёдки заводится через систему блоков назад, и сзади делается полиспаст с подвижным блоком.
Теоретически, пренебрегая потерями в блоках, вперед тянет сила $F$, назад тянет сила $2F$, и автомобиль можно вытащить.
Практически:
а) на полноразмерном автомобиле не получается.
б) на модельках от Лего - получается.

Проблема в потерях на перегибание троса. Насколько помню, для полноразмерного троса из лебёдки нужны ролики радиусом 12 сантиметров. А используются существенно меньшие.