Номер 31.18, страница 118 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 31. Блоки. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 31.18, страница 118.

31.18 [773] Какую силу надо приложить к свободному концу А троса, чтобы трос, перекинутый через неподвижный блок, был натянут с силой 4000 Н (рис. IV-39)?

Рис. IV-39

Дано:

Сила натяжения троса, перекинутого через неподвижный блок, $T = 4000$ Н.

Найти:

Силу, которую необходимо приложить к свободному концу А троса, $F_A$.

Решение:

Сила натяжения троса — это сила, которая передается по всей его длине. Если пренебречь массой троса и трением в блоке (что является стандартным допущением в таких задачах), то сила, которую нужно приложить к одному концу троса, чтобы создать в нем натяжение, будет равна по величине этой силе натяжения.

В данной задаче рассматривается трос, перекинутый через неподвижный блок. Неподвижный блок служит только для изменения направления действия силы и не дает выигрыша в силе. Сила $F_A$, приложенная к свободному концу А, создает в тросе натяжение $T$.

Следовательно, величина прикладываемой силы $F_A$ должна быть равна требуемой силе натяжения $T$.

$F_A = T$

Согласно условию задачи, сила натяжения троса должна составлять 4000 Н.

$F_A = 4000 \text{ Н}$

Система, включающая подвижный блок и второй трос, является нагрузкой, для удержания которой и создается указанное натяжение. Однако на величину силы, которую нужно приложить к концу А, эта нагрузка напрямую не влияет, так как сила натяжения уже задана в условии.

Ответ: чтобы трос, перекинутый через неподвижный блок, был натянут с силой 4000 Н, к его свободному концу А надо приложить силу 4000 Н.