Номер 13, страница 120 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Контрольный тест по темам «Работа», «Мощность», «Энергия». Вариант № 2 - номер 13, страница 120.

Решение.

Решение

Данная задача состоит из двух частей: определение подвижных блоков в системе и нахождение выигрыша в силе, который она даёт.

1. Определение подвижных блоков.

Подвижными называются блоки, оси которых перемещаются вместе с грузом. Неподвижные блоки имеют оси, закреплённые в пространстве. В представленной системе блоки №2 и №4 прикреплены к неподвижной верхней опоре, значит, они являются неподвижными. Блоки №1 и №3 закреплены на нижней платформе (грузе) и будут подниматься и опускаться вместе с ней. Следовательно, блоки №1 и №3 — подвижные.

2. Определение выигрыша в силе.

Выигрыш в силе, который даёт идеальный полиспаст (система блоков), равен числу участков верёвки, на которых висит груз. В данной системе нижняя платформа с грузом поддерживается четырьмя вертикальными участками верёвки. Каждый из этих участков принимает на себя часть нагрузки.

Рассмотрим силы в системе. Пусть вес груза равен $\text{P}$. Этот вес распределяется между четырьмя участками верёвки, которые его поддерживают. Сила натяжения верёвки $\text{T}$ одинакова по всей её длине (в идеальной системе). Таким образом, для равновесия груза должно выполняться равенство:

$P = 4T$

Сила $\text{F}$, которую прикладывают к свободному концу верёвки, равна силе натяжения $\text{T}$. Неподвижный блок №4 только меняет направление приложения силы.

$F = T$

Выигрыш в силе — это отношение веса поднимаемого груза $\text{P}$ к прикладываемой силе $\text{F}$.

Выигрыш в силе = $\frac{P}{F} = \frac{4T}{T} = 4$

Таким образом, система даёт выигрыш в силе в 4 раза, а подвижными являются блоки №1 и №3. Этим условиям соответствует вариант ответа 4.

Ответ: 4) В 4 раза; № 1 и № 3