1) Обоснуйте принцип золотого правила механики, на примере ворота. 2) Почему использование простых механизмов

1) Принцип золотого правила механики гласит, что для достижения равновесия тела, сумма моментов сил, действующих на него, должна быть равна нулю. Этот принцип можно пояснить на примере ворота.

Допустим, у нас есть ворота, висящие на одной оси. В зависимости от распределения массы ворот, момент силы гравитации будет действовать в разных точках. Если моменты сил, вызванных весом ворот, равны по модулю и взаимно противоположны по направлению, то ворота будут находиться в равновесии и не будут ни отклоняться, ни вращаться.

2) Использование простых механизмов (таких, как рычаги, блоки, наклонные плоскости и т. д.) не всегда приводит к повышению показателей работы. Хотя они позволяют уменьшить необходимую приложенную силу, в то же время они увеличивают расстояние, на которое необходимо переместиться, чтобы выполнить работу.

Например, при использовании рычага можно увеличить силу, но при этом приложит силу на большем расстоянии, чтобы достичь эффекта меньшей силы на более коротком расстоянии. Следовательно, использование простых механизмов может быть нецелесообразным в случаях, когда требуется минимизация величины приложенной силы без увеличения пути, на который необходимо переместиться.

3) При увеличении длины наклонной плоскости изменение коэффициента полезного действия (КПД) будет зависеть от значения угла наклона плоскости.

Если угол наклона плоскости остается неизменным, то с увеличением длины плоскости, механическая работа, совершаемая при перемещении тела вдоль плоскости, будет увеличиваться. При этом, величина силы трения, препятствующей движению, также увеличивается, но в меньшей степени. Таким образом, коэффициент полезного действия будет возрастать.

Однако, если угол наклона плоскости увеличивается вместе с её длиной, то сила трения будет увеличиваться в большей степени, чем механическая работа. В этом случае, КПД будет снижаться.

Таким образом, изменение КПД наклонной плоскости при увеличении её длины зависит от соотношения между углом наклона и длиной плоскости.