Номер 681, страница 93 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа и мощность. Энергия. Простые механизмы. Коэффициент полезного действия механизма - номер 681, страница 93.

Условие.

681. При подъёме груза на высоту 3 м с помощью подвижного блока человек прикладывает к свободному концу верёвки силу 300 Н. Какую работу он при этом совершает?

Решение.

Дано:

$h = 3 \text{ м}$

$F = 300 \text{ Н}$

Все данные в системе СИ.

Найти:

$\text{A}$ - ?

Решение:

Работа, совершаемая человеком, вычисляется по формуле: $A = F \cdot s$, где $\text{F}$ — это сила, которую прикладывает человек к верёвке, а $\text{s}$ — это длина верёвки, которую он вытягивает.

Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, но при этом требует вытянуть верёвку на расстояние, в 2 раза большее высоты подъёма груза. Это так называемое "золотое правило механики": во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии.

Следовательно, чтобы поднять груз на высоту $\text{h}$, человеку нужно вытянуть верёвку на расстояние $\text{s}$, равное:

$s = 2 \cdot h$

Подставим значение высоты $\text{h}$:

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

Теперь мы можем рассчитать работу $\text{A}$, совершённую человеком, подставив значения силы $\text{F}$ и расстояния $\text{s}$ в формулу работы:

$A = 300 \text{ Н} \cdot 6 \text{ м} = 1800 \text{ Дж}$

Ответ: человек совершает работу 1800 Дж.