Номер 14, 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 14, страница 120.

Решение.

Дано:

Вес мешка, $P = 600 \text{ Н}$

Высота подъема, $h = 4 \text{ м}$

Найти:

Работу человека, $A_{чел} - ?$

Решение:

Используемая система блоков является простым механизмом. Согласно «золотому правилу механики», простые механизмы не дают выигрыша в работе. В идеальном случае (когда трение и вес блоков пренебрежимо малы) работа, совершаемая человеком ($A_{чел}$), равна полезной работе ($A_{полезная}$), затраченной на подъем груза.

Полезная работа по подъему мешка с цементом вычисляется по формуле:

$A_{полезная} = P \cdot h$

где $\text{P}$ — вес груза, а $\text{h}$ — высота, на которую его поднимают.

Подставим числовые значения:

$A_{полезная} = 600 \text{ Н} \cdot 4 \text{ м} = 2400 \text{ Дж}$

Так как работа, совершаемая человеком, равна полезной работе, то:

$A_{чел} = A_{полезная} = 2400 \text{ Дж}$

Этот же результат можно получить, рассмотрев механику системы блоков. Система состоит из одного подвижного и одного неподвижного блока, что дает выигрыш в силе в 2 раза, но проигрыш в расстоянии также в 2 раза. Сила, которую прикладывает человек, равна $F = P/2 = 600/2 = 300 \text{ Н}$. Длина веревки, которую он должен вытянуть, равна $s = 2h = 2 \cdot 4 = 8 \text{ м}$. Тогда работа человека составит $A_{чел} = F \cdot s = 300 \text{ Н} \cdot 8 \text{ м} = 2400 \text{ Дж}$.

Ответ: $2400 \text{ Дж}$.