- Дачная физика | расчет работы лебедки

kalser.ru Опыты по физике Дачная физика | расчет работы лебедки
25.05.2013 16:35

Дачная физика | расчет работы лебедки

lopata0Проведем любопытный расчет схемы самодельной лебёдки, предлагаемой авторами книги "1600 полезных советов хозяевам дома", составитель Ф. П. Ефимов, 1990 г.

Авторы предлагают, обеспечив трубой вращение вокруг черенка лопаты, рычагом достать застрявший автомобиль.

Схема опыта поясняется подробной иллюстрацией:

lopata1

Оценим силу, которую можно развить таким способом.

Постановка задачи: Тело массы m, к которому привязан нерастяжимый трос. Длина рычага (плечо силы) h = 0.5 м. Один человек прилагает к рычагу силу, допустим, F = 50 Н. Найдем силу натяжения троса T, которую удается развить в эксперименте.

lopata

Для простоты, решим задачу через закон сохранения энергии. Читателю предоставляем проверить наш расчет другими способами.

Работа по вытаскиванию автомобиля есть A_1 = T \cdot S, где S - перемещение автомобиля. Очевидно, перемещение будет равно длине троса, смотанного на трубу.

Пусть мы сделали 1 виток, радиус трубы примем r = 0.05 м:

S = 2 \pi \cdot r

Работа момента силы по наматыванию одного витка A_2 = M \cdot 2 \pi = F \cdot h \cdot 2 \pi

Приравниваем выражения для работ:

T \cdot 2 \pi \cdot r = F \cdot h \cdot 2 \pi

Откуда сила натяжения:

T = \frac{h}{r} \cdot F

Произведем числовой расчет:

T = 10F = 500 Н

Как видим, полтонны-силы вполне достаточно, чтобы вытащить застрявший автомобиль.

(новое окно)

Как ввести формулу
Работает только для формы "Добавить комментарий" к материалу:
будет [img]http://latex.codecogs.com/gif.latex?t^2[/img]

YouTube-канал НИЯУ МИФИ >> YouTube-канал kalser.ru >>

Marvin and Milo Marvin and Milo
physics.org/marvinandmilo >>