Номер 6, страница 108 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. «Золотое правило» механики - номер 6, страница 108.

Решение.

Дано

Вес бака с краской $P = 600$ Н

Высота подъема $h = 8$ м

Найти:

Сила, приложенная рабочим $\text{F}$ - ?

Совершенная работа $\text{A}$ - ?

Решение

Идеальный подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза. Это означает, что для подъема груза рабочему необходимо приложить силу, в два раза меньшую, чем вес груза. Рассчитаем эту силу:

$F = \frac{P}{2}$

$F = \frac{600 \text{ Н}}{2} = 300 \text{ Н}$

Работа, которую совершает рабочий, равна полезной работе по подъему груза (в идеальном случае, без учета трения и веса блока). Полезная работа вычисляется как произведение веса груза на высоту подъема:

$A = P \cdot h$

$A = 600 \text{ Н} \cdot 8 \text{ м} = 4800 \text{ Дж}$

Можно также рассчитать работу через силу, приложенную рабочим. Согласно "золотому правилу механики", выигрывая в силе в 2 раза, мы проигрываем в расстоянии в 2 раза. То есть, чтобы поднять груз на высоту $h=8$ м, рабочему нужно вытянуть канат на длину $\text{s}$:

$s = 2 \cdot h = 2 \cdot 8 \text{ м} = 16 \text{ м}$

Тогда работа, совершенная рабочим, будет равна:

$A = F \cdot s = 300 \text{ Н} \cdot 16 \text{ м} = 4800 \text{ Дж}$

Результаты совпадают. Теперь переведем работу из джоулей в килоджоули, зная, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$A = 4800 \text{ Дж} = 4,8 \text{ кДж}$

Итак, приложенная сила равна 300 Н, а совершенная работа — 4,8 кДж. Это соответствует варианту ответа под номером 2.

Ответ: $F = 300$ Н; $A = 4,8$ кДж.