Номер 31.15, страница 118 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 31. Блоки. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 31.15, страница 118.

31.15 [770°] Вес подвижного блока равен $1.2 \text{ Н}$. Груз весит $6 \text{ Н}$ (рис. IV-37). Чему будет равно показание динамометра при равномерном подъёме груза? (Трение не учитывайте.)

Рис. IV-37

Дано:

Вес подвижного блока $P_{блок} = 1,2$ Н

Вес груза $P_{груз} = 6$ Н

Найти:

Показание динамометра $F$ — ?

Решение:

На рисунке изображен подвижный блок, который используется для подъема груза. Подвижный блок позволяет получить выигрыш в силе. Сила, которую необходимо приложить для подъема груза, распределяется на две ветви веревки, на которых висит блок.

Поскольку подъем груза происходит равномерно, это означает, что система находится в состоянии равновесия. Сумма сил, действующих на систему "груз + подвижный блок" вверх, равна сумме сил, действующих вниз.

Вниз действует суммарный вес груза и подвижного блока:

$P_{общ} = P_{груз} + P_{блок}$

Вверх действуют две силы натяжения веревки. Так как динамометр тянет за один конец веревки, его показание $F$ равно силе натяжения. По условию равновесия, суммарная сила, действующая вверх, должна уравновесить общий вес, действующий вниз. Таким образом:

$2 \cdot F = P_{общ}$

Отсюда можно выразить силу $F$, которую покажет динамометр:

$F = \frac{P_{общ}}{2} = \frac{P_{груз} + P_{блок}}{2}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$P_{общ} = 6 \text{ Н} + 1,2 \text{ Н} = 7,2 \text{ Н}$

$F = \frac{7,2 \text{ Н}}{2} = 3,6 \text{ Н}$

Ответ: показание динамометра при равномерном подъёме груза будет равно 3,6 Н.