Question

Чи дають прості механізми виграш у силі? У роботі?

Answer 1

Прості механізми, застосовують під час виконання роботи в тих випадках, коли треба меншою силою зрівноважити більшу, тобто прості механізми дають виграш у силі, але не дають виграшу в роботі.
Доведення. Зрівноважимо важіль, приклавши до нього дві різні за значенням сили F1 і F2. Надамо важелю руху, за той самий час точка прикладання меншої сили F2 проходить більший шлях l2, а точка прикладання більшої сили F1 - менший шлях l1. Вимірявши шляхи l1 і l2 та порівнявши їх з плечима сил d1 і d2 переконуємося, що відношення шляхів дорівнює відношенню відповідних плечей, тобто: l2:l1 = d2:d1. Бачимо, що тепер у правилі важеля можна замінити відношення плечей сил відношенням шляхів точок прикладання сил, тоді одержимо: F1:F2 = l2:l1. Із властивості пропорції випливає:
F1l1 = F2l2. За визначенням механічної роботи: F1l1 = A1, а F2l2 =A2, тобто А1 = A2, звідси робимо такий висновок: важіль виграшу в роботі не дає. Це стосується й інших простих механізмів.