Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза. Объясните, почему применение такого блока не позволяет выиграть в 2 раза в работе.

1. Согласно «золотому правилу» механики, ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе. Подвижный блок позволяет получить выигрыш в силе в 2 раза, но при этом мы вынуждены в 2 раза увеличить путь, на который перемещается точка приложения силы (длина вытянутой верёвки). Так как работа — это произведение силы на путь, итоговый результат остаётся прежним. 2. Так как подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, то путь свободного конца верёвки ($s$) в 2 раза больше высоты подъёма груза ($h$). $h = \frac{s}{2} = \frac{3}{2} = 1.5 \text{ м}$. 3. Условие равновесия рычага: $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$. Обозначим большую силу как $F_2$, а меньшую как $F_1 = 1.2 \text{ Н}$. Большая сила действует на меньшее плечо ($l_2 = 15 \text{ см}$), меньшая — на большее ($l_1 = 90 \text{ см}$). $F_2 = \frac{F_1 \cdot l_1}{l_2} = \frac{1.2 \cdot 90}{15} = 7.2 \text{ Н}$. Выигрыш в силе равен $\frac{F_2}{F_1} = \frac{7.2}{1.2} = 6$. Выигрыш в работе равен 1 (работу с помощью простых механизмов выиграть нельзя). 4. Выигрыш в силе при подъёме по наклонной плоскости равен $n = \frac{1}{\sin \alpha}$. $n = \frac{1}{\sin 30^{\circ}} = \frac{1}{0.5} = 2$.