Номер 3, страница 84 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-43. Простые механизмы. Вариант № 1 - номер 3, страница 84.

Решение.

Для того чтобы поднять тяжёлые бочки в кузов автомобиля, используется простой механизм, который называется наклонная плоскость. Чаще всего в этой роли выступает обычная прочная доска или специальная рампа.

Принцип действия наклонной плоскости основан на «золотом правиле механики», которое гласит: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии. Чтобы поднять бочку весом $\text{P}$ на высоту кузова $\text{h}$, необходимо совершить работу $A = P \cdot h$. Если поднимать бочку вертикально, нужно приложить силу, равную её весу. Используя наклонную плоскость длиной $\text{L}$, мы можем вкатывать бочку, прикладывая гораздо меньшую силу $\text{F}$. Работа, совершаемая при этом (без учёта силы трения), будет той же, но она будет совершаться на большем пути: $A = F \cdot L$.

Приравнивая работы, получаем: $P \cdot h = F \cdot L$. Отсюда можно выразить силу, которую необходимо приложить: $F = P \cdot \frac{h}{L}$.

Поскольку длина наклонной плоскости $\text{L}$ всегда больше высоты $\text{h}$, на которую нужно поднять груз, то отношение $\frac{h}{L}$ всегда меньше единицы. Следовательно, сила $\text{F}$, которую нужно приложить, будет меньше веса бочки $\text{P}$. Чем более пологой будет наклонная плоскость (чем больше её длина $\text{L}$ по сравнению с высотой $\text{h}$), тем меньшую силу потребуется приложить для подъёма бочки, но тем большее расстояние придётся её катить.

Ответ: наклонная плоскость.