Номер 665, страница 91 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа и мощность. Энергия. Простые механизмы. Коэффициент полезного действия механизма - номер 665, страница 91.

Условие.

665. Каков наибольший вес груза, который может поднять мальчик массой 45 кг, пользуясь одним неподвижным и одним подвижным блоком (рис. 121)?

Рис. 121

Решение.

Дано:

$m = 45 \text{ кг}$

$g \approx 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$

Найти:

$P_{груза}$ - ?

Решение:

На изображении показана система, состоящая из одного подвижного и одного неподвижного блока. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза (пренебрегая весом блока и трением). Неподвижный блок изменяет направление действия силы, но выигрыша в силе не дает.

Таким образом, чтобы поднять груз весом $P_{груза}$, мальчику нужно приложить силу $\text{F}$, которая в два раза меньше веса груза:

$P_{груза} = 2 \cdot F$

Наибольшая сила, которую может приложить мальчик, не отрываясь от земли, равна его собственному весу $P_{мальчика}$. Рассчитаем вес мальчика по формуле $P = m \cdot g$:

$F_{max} = P_{мальчика} = m \cdot g = 45 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 450 \text{ Н}$

Теперь мы можем найти наибольший вес груза, который мальчик способен поднять, используя эту максимальную силу:

$P_{груза, max} = 2 \cdot F_{max} = 2 \cdot 450 \text{ Н} = 900 \text{ Н}$

Ответ: Наибольший вес груза, который может поднять мальчик, составляет 900 Н.