Номер 680, страница 93 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа и мощность. Энергия. Простые механизмы. Коэффициент полезного действия механизма - номер 680, страница 93.

Условие.

680. Рабочий поднимает на высоту 4 м груз весом 600 Н с помощью подвижного блока. С какой силой он тянет верёвку? Какой длины конец верёвки он при этом вытянет?

Решение.

Дано:

Высота подъема груза, $h = 4$ м

Вес груза, $P = 600$ Н

Все величины представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Сила, приложенная к веревке, $\text{F}$ - ?

Длина вытянутой веревки, $\text{l}$ - ?

Решение:

Для решения задачи используется модель идеального подвижного блока. Такой блок дает выигрыш в силе в 2 раза, так как вес груза распределяется на две части веревки. Однако, он дает проигрыш в расстоянии также в 2 раза, что соответствует "золотому правилу механики".

С какой силой он тянет верёвку?

Сила $\text{F}$, которую необходимо приложить рабочему, в два раза меньше веса поднимаемого груза $\text{P}$. Формула для расчета:

$F = \frac{P}{2}$

Подставим числовые значения:

$F = \frac{600 \text{ Н}}{2} = 300 \text{ Н}$

Какой длины конец верёвки он при этом вытянет?

Чтобы поднять груз на высоту $\text{h}$, необходимо вытянуть веревку на длину $\text{l}$, которая в два раза больше высоты подъема. Формула для расчета:

$l = 2 \cdot h$

Подставим числовые значения:

$l = 2 \cdot 4 \text{ м} = 8 \text{ м}$

Ответ: рабочий тянет верёвку с силой 300 Н и вытягивает конец верёвки длиной 8 м.