Номер 5, страница 65 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-9. Простые механизмы. КПД механизма. Вариант 2 - номер 5, страница 65.

Условие.

5. Прилагая силу $F = 100 \text{ Н}$, груз массой $\text{m}$ подняли с помощью подвижного блока на высоту $h = 3 \text{ м}$ (рис. 62). На какое расстояние протянут конец верёвки?

А. 3 м.

Б. 6 м.

В. 1,5 м.

Рис. 62

Решение.

Дано:

Высота подъема груза $h = 3$ м

Приложенная сила $F = 100$ Н

Найти:

Расстояние $\text{s}$, на которое протянут конец верёвки.

Решение:

Система, изображенная на рисунке, состоит из одного подвижного и одного неподвижного блока. Подвижный блок, к которому прикреплен груз, дает выигрыш в силе, но проигрыш в расстоянии. Неподвижный блок лишь меняет направление приложения силы.

Согласно "золотому правилу механики", во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза (в идеальном случае, без учета трения и веса блока). Следовательно, проигрыш в расстоянии также будет в 2 раза.

Это означает, что для того чтобы поднять груз на высоту $\text{h}$, свободный конец верёвки необходимо протянуть на расстояние $\text{s}$, вдвое большее $\text{h}$.

Формула, связывающая высоту подъема груза и длину вытянутой веревки для одного подвижного блока, выглядит так:

$s = 2 \cdot h$

Подставим в формулу заданное значение высоты $h = 3$ м:

$s = 2 \cdot 3 \text{ м} = 6 \text{ м}$

Таким образом, чтобы поднять груз на высоту 3 м, необходимо протянуть конец верёвки на расстояние 6 м. Информация о приложенной силе $F = 100$ Н является избыточной для ответа на поставленный вопрос.

Среди предложенных вариантов верным является вариант Б.

Ответ: Б. 6 м.