Блок (механіка)

Схема чотирьох систем із блоків

Блок на кораблі

Схеми блоків

Блок — один з простих механічних пристріїв, що дозволяє регулювати силу, вісь якого закріплена при підйомі вантажів, не піднімається і не опускається. Являє собою колесо з жолобом по колу, що обертається навколо своєї осі. Жолоб призначений для каната, ланцюга, ременя тощо. Вісь блоку розташовується в обоймах, прикріплених на балці або стіні, такий блок називається нерухомим (тобто вісь блоку закріплена); якщо ж до цих обойм прикріплюється вантаж, і блок разом з ними може рухатися, то такий блок називається рухомим.

Одним з перших трактатів, у якому докладно розглядалася проблема важеля, був трактат «Механічні проблеми» невідомого автора з арістотелівського корпусу. Важіль використовувався людством з древніх часів, а от повністю зрозумів і зумів сформулювати принцип дії цього простого механізму Архімед. Саме йому належить крилатий вираз «Дайте мені точку опори, і я переверну Землю».

При відсутності тертя для підйому потрібна сила, рівна вазі вантажу: $~F=fmg$, де F — зовнішнє зусилля, m — маса вантажу, g — прискорення вільного падіння, f — коефіцієнт опору в блоці (для ланцюгів приблизно 1.05, а для мотузок — 1.1).

При цьому вантаж пройде відстань, рівну відстані пройденої точкою прикладання сили F ,а виграш у силі рухомого блоку дорівнює 2.

Фактично, будь-який блок є важелем, у випадку нерухомого блоку — рівноплечним, у разі рухомого — зі співвідношенням плечей 1 до 2. Як і для будь-якого іншого важеля, для блоку справедливе правило: виграш у зусиллі дорівнює програшу у відстані. Іншими словами, робота, що здійснюється під час переміщення вантажу на яку-небудь відстань без використання блоку, дорівнює роботі, затраченій під час переміщення вантажу на ту ж саму відстань із застосуванням блоку за умови відсутності тертя. У реальному блоці завжди присутні деякі втрати.

Використовується система, що складається з комбінації декількох рухомих і нерухомих блоків. Така система називається поліспаст. Найпростіший полістпаст зображено на малюнку. Він дає виграш у силі в 2 рази.

На відміну від шківа, блок обертається на осі вільно і забезпечує винятково зміну напрямку руху ременя або каната, не передаючи зусилля з осі на ремінь або з ременя на вісь.

$F={\frac {1}{2}}mg$

при f = 1.

Див. також

• Простий механізм
• Гакоблок
• Поліспаст

Приклади

1. Простий (рухомий або нерухомий) механізм для піднімання важких предметів, що має форму колеса (на осі) з жолобком по околу, через яке перекинуто ланцюг, трос чи канат.

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.