? 95.1. Поршень массы 200 кг поднимают при помощи вдвигаемого под него прямоугольного клина, катеты которого равны 10 см и 1 м. Найдите силу, которую нужно приложить к тыльной стороне клина (рис. 162). Трением пренебречь.
95.2. В винтовом прессе (рис. 154) винт имеет резьбу с шагом 5 мм. В головку винта вделана рукоятка, имеющая длину 40 см. Какую силу нужно приложить к рукоятке, чтобы пресс давил с силой, равной 104 Н? Трением пренебречь.
Рис. 162. К упражнению 95.1
§ 96. Энергия. Простые машины обладают способностью совершать работу, но не могут «запасать» эту способность, [так как одновременно с тем, как они получают ее на одном конце, они отдают ее на другом. Однако во многих случаях
189
тела могут накоплять «про запас» способность совершать работу. Можно строить специальные механизмы, способные запасти работу, а затем отдать ее. Типичным примером является гиревой завод стенных часов (рис. 163). Подтягивая гирю вверх, мы совершаем некоторую работу. В результате часовой механизм получает способность совершать в течение длительного времени работу, необходимую для хода часов, т. е. для поддержания движения всех колес, стрелок и маятника, испытывающих сопротивление движению, вызванное трением. По мере хода часов гиря постепенно опускается и запас работоспособности механизма уменьшается. Через некоторое время понадобится снова завести часы, т. е. вновь сделать их способными к совершению работы, требующейся для их хода. При заводе часов гиревой механизм накапливает способность производить работу; по мере хода часов способность производить работу расходуется. Поднимая груз, мы запасаем работу; опускаясь, груз способен производить работу.
В теле можно «запасать работу» не только путем поднятия тела на некоторую высоту. Деформируя тело, например сжимая или растягивая пружину, мы производим работу; в результате деформированное тело получает способность совершать работу. Работу совершает «заведенная», т. е. деформированная, пружина ручных или карманных часов, «пружинный двигатель» заводных игрушек и т. д.
Сообщая скорость какому-либо телу, также приходится затрачивать работу; в результате тело приобретает способность совершать работу, уменьшая свою скорость. Например, при составлении поездов маневровый тепловоз толкает вагон к составу; останавливаясь, вагон сжимает пружины буферов; пуля, попадающая в препятствие, производит работу, разрушая материал, и т. д. далее