Leichtigkeit des Ziehens in einer Riemenscheibenfrage

Betrachten Sie die beiden in Abb. 1 gezeigten Anordnungen. (i und ii)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aussage 1: Im Fall (ii) lässt sich der Block leichter ziehen als im Fall (i)

Aussage 2: Im Fall (ii) wird ein größerer Teil des Gewichts des Blocks von der Decke geteilt.

Als Antwort wird gegeben, dass beide Aussagen wahr sind und Aussage 2 der Grund für Aussage 1 ist.

Obwohl ich Aussage 2 etwas zustimme, aber wie können wir sagen, dass es einfacher ist zu ziehen, wenn um den Block in jedem Fall gleich weit zu ziehen, muss die von Force geleistete Arbeit gleich sein.

"Gleicher Abstand" ist der Schlüssel zu Ihrer Frage: Wenn Sie das Seil nach unten ziehen D , wie weit steigt die Masse jeweils?
Ich wollte sagen, ob wir "den Block" um die gleiche Entfernung ziehen, wie die Frage die Leichtigkeit fragt, den Block und nicht das Seil zu ziehen.
Hallo! Ich habe mein Bestes versucht, den Text des Bildes in tatsächlichen geschriebenen Text umzuwandeln, obwohl ich mir an einigen Stellen nicht sicher war. Bitte korrigieren, wenn ich irgendwelche Fehler gemacht habe. Danke!
"Einfacher" bedeutet oft, die Anstrengung über eine längere Zeit oder Strecke zu verteilen: Stellen Sie sich vor, Sie fahren mit dem Fahrrad einen Hügel hinauf - es ist oft einfacher, wenn Sie einen niedrigeren Gang verwenden oder den Hügel spiralförmig umrunden
Zu "Aussage 2..." Hier ein Hinweis: Wie viel vom "Gewicht des Blocks" wird von der Person getragen, die am Ende des Seils nach unten zieht?

Antworten (3)

Einfacher würde in diesem Zusammenhang weniger Kraft bedeuten, nicht weniger Arbeit. Du könntest also übersetzen

Im Fall (ii) ist es einfacher, den Block zu ziehen als im Fall (i)

Zu

Die zum Anheben des Blocks erforderliche Mindestkraft ist im Fall (ii) geringer als im Fall (i)

oder

Beim Festhalten des Blocks ist die erforderliche Kraft im Fall (ii) geringer als im Fall (i)

Der Grund ist, dass Sie im zweiten Fall an einem längeren Seil ziehen müssen, um den Block eine bestimmte Strecke hochzuheben.

Während Sie also eine geringere Kraft aufbringen können, um den Block anzuheben, muss diese Kraft so aufgebracht werden, dass die Verschiebung des Punktes, an dem Sie das Seil greifen, größer ist, wenn Sie den Block um eine bestimmte Entfernung bewegen möchten.

Diese Abstandszunahme ist im gleichen Verhältnis wie die erzielte Kraftabnahme (jede Rolle halbiert die erforderliche Kraft und verdoppelt den erforderlichen Zugweg). Daher ist die endgültige Arbeit, die unter der Annahme einer Verlustleistung von 0 erforderlich ist, dieselbe.

Damit die geleistete Arbeit gleich ist, muss beim Anheben der Masse auf die gleiche Höhe die gleiche Kraft auf die Masse wirken (ich beziehe mich hier nicht auf die Kraft, die Sie ausüben, um das Seil zu ziehen). Nehmen wir also diese Kraft als F . In der ersten Figur diese Kraft F wird von einer Rolle geteilt (da eine Rolle mit der Masse verbunden ist), also müssen Sie das Seil mit ziehen F 2 Gewalt. Aber in der zweiten Abbildung sind zwei Riemenscheiben an der Masse befestigt, also F 4 am Seil reicht aus, um die Masse zu ziehen. Obwohl in beiden Fällen gleich F Auf die Masse wirkt eine Nettokraft. Wenn Sie also den Block gleich weit ziehen, ist die geleistete Arbeit gleich.

Leichtigkeit des Ziehens in einer Riemenscheibenfrage
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