Номер 15, страница 82, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 24. Блоки. Наклонная плоскость - номер 15, страница 82.

Условие.

15. Груз поднимают с помощью подвижного блока на 10 м, прикладывая силу, равную 400 Н. Чему равна масса груза?

Решение.

Дано:

$h = 10 \text{ м}$

$F = 400 \text{ Н}$

$g \approx 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$

Найти:

$m - ?$

Решение:

Идеальный подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза. Это значит, что для подъема груза весом $\text{P}$ с помощью подвижного блока нужно приложить силу $\text{F}$, равную половине веса груза. Потери на трение и вес самого блока не учитываем.

Математически это выражается формулой:

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

Из этой формулы мы можем выразить вес груза $\text{P}$:

$P = 2 \cdot F$

Подставим известное значение силы $\text{F}$ в формулу:

$P = 2 \cdot 400 \text{ Н} = 800 \text{ Н}$

Вес груза $\text{P}$ связан с его массой $\text{m}$ и ускорением свободного падения $\text{g}$ следующим соотношением:

$P = m \cdot g$

Чтобы найти массу груза, выразим $\text{m}$ из этой формулы:

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

Примем ускорение свободного падения $g \approx 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$ и подставим значения в формулу для массы:

$m = \frac{800 \text{ Н}}{10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}} = 80 \text{ кг}$

Высота подъема груза $h = 10 \text{ м}$ является избыточным данным для нахождения массы.

Ответ: масса груза равна 80 кг.