Номер 5, страница 78, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 24. Блоки. Наклонная плоскость - номер 5, страница 78.

Условие.

5. На рисунках 24.5, а, б изображён подъём груза силой $\vec{F}$ с помощью неподвижного и подвижного блоков. В обоих случаях груз поднимают на 50 см. На какое расстояние перемещают в каждом случае конец троса, к которому приложена сила $\vec{F}$?

Рис. 24.5

Рис. 24.6

Решение.

Дано:

Высота подъёма груза, $h = 50$ см.

В системе СИ: $h = 0.5$ м.

Найти:

Перемещение конца троса $s_a$ и $s_b$ для случаев а и б.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся "золотым правилом" механики: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии.

а
На рисунке а изображён неподвижный блок. Неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, он только изменяет направление её действия. Следовательно, он не даёт и проигрыша в расстоянии. Это означает, что для поднятия груза на высоту $\text{h}$, конец троса также нужно переместить на расстояние $\text{h}$.
$s_a = h$
$s_a = 50$ см $= 0.5$ м.

Ответ: в случае с неподвижным блоком конец троса переместится на 50 см.

б
На рисунке б изображён подвижный блок. Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза (в идеальном случае), так как вес груза распределяется на два участка троса. Соответственно, проигрыш в расстоянии также будет в 2 раза. Чтобы поднять груз на высоту $\text{h}$, необходимо вытянуть трос на длину, вдвое большую.
$s_b = 2 \cdot h$
$s_b = 2 \cdot 50$ см $= 100$ см $= 1$ м.

Ответ: в случае с подвижным блоком конец троса переместится на 100 см (или 1 м).