Номер 22, 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 22, страница 82.

Условие.

22. Почему с помощью наклонной плоскости нельзя получить выигрыш в перемещении?

Решение.

Наклонная плоскость — это простой механизм, который используется для получения выигрыша в силе. Однако любой выигрыш в силе достигается за счёт проигрыша в расстоянии. Это утверждение известно как «золотое правило механики».

Представим наклонную плоскость как гипотенузу прямоугольного треугольника. Чтобы поднять груз на высоту $\text{h}$ (которая является одним из катетов этого треугольника), нам нужно переместить его по самой наклонной плоскости, то есть по гипотенузе длиной $\text{l}$.

Из геометрии известно, что гипотенуза в прямоугольном треугольнике всегда длиннее любого из катетов. Следовательно, длина пути по наклонной плоскости $\text{l}$ всегда будет больше высоты подъёма $\text{h}$:

$l > h$

Таким образом, чтобы поднять тело на определённую высоту, мы вынуждены перемещать его на большее расстояние. Это означает, что мы не только не получаем выигрыша в перемещении, но, наоборот, проигрываем в нём. Выигрыш в силе, который даёт наклонная плоскость, прямо пропорционален проигрышу в расстоянии.

Ответ: С помощью наклонной плоскости нельзя получить выигрыш в перемещении, потому что путь, проходимый по наклонной плоскости ($\text{l}$), всегда длиннее высоты ($\text{h}$), на которую поднимается тело. Согласно «золотому правилу механики», выигрывая в силе, мы проигрываем в расстоянии. Поэтому вместо выигрыша в перемещении мы всегда получаем проигрыш.