Номер 13, страница 81, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 24. Блоки. Наклонная плоскость - номер 13, страница 81.

Условие.

13. Груз равномерно поднимают с помощью неподвижного блока, прикладывая силу 400 Н. Чему равна масса груза?

Решение.

Дано:

Сила, прикладываемая для подъема груза, $F = 400$ Н.

Движение груза – равномерное.

Ускорение свободного падения, $g \approx 10$ Н/кг.

Найти:

Массу груза $\text{m}$.

Решение:

Неподвижный блок представляет собой простой механизм, который не дает выигрыша в силе, а только изменяет направление ее действия. В идеальном случае (пренебрегая трением в оси блока и весом веревки) для подъема груза нужно приложить силу, равную весу груза.

Так как груз поднимают равномерно, его ускорение равно нулю. Согласно первому закону Ньютона, это означает, что сумма всех сил, действующих на груз, равна нулю. На груз действуют две силы: направленная вверх сила натяжения веревки $\text{F}$, и направленная вниз сила тяжести (вес груза) $\text{P}$.

Условие равномерного подъема:

$F = P$

Сила тяжести $\text{P}$ связана с массой груза $\text{m}$ соотношением:

$P = m \cdot g$

Приравнивая правые части уравнений, получаем:

$F = m \cdot g$

Из этого уравнения выражаем массу груза $\text{m}$:

$m = \frac{F}{g}$

Подставим известные значения в формулу:

$m = \frac{400 \text{ Н}}{10 \text{ Н/кг}} = 40 \text{ кг}$

Ответ: масса груза равна 40 кг.