2019-11-20
Для облегчения подъема грузов часто применяют ворот, состоящий из двух валов, неподвижно закрепленных на одной оси (рис.). При работе такого ворота трос (или цепочка), сматываясь с одного вала, одновременно наматывается на другой. Какую силу $F$ нужно приложить к рукоятке ворота, чтобы груз находился в равновесии? Весом блока и трением пренебречь.
Решение:
Рассматривая ворот как рычаг, легко видеть, что по часовой стрелке действуют сила $F$ и сила, приложенная к валу радиусом $r$. Так как груз висит на двух веревках, то силы, действующие на валы, равны $1/2 P$.
При равновесии должно быть:
$Fl + \frac{1}{2} Pr = \frac{1}{2} PR$,
или
$Fl = \frac{1}{2} P(R - r)$,
откуда $F = \frac{P(R - r)}{2l}$.