Номер 405, страница 48 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Простые механизмы - номер 405, страница 48.

Условие.

405. С помощью подвижного блока рабочий поднимает контейнер на высоту 2 м, прилагая к свободному концу веревки силу 600 Н. Какую работу он совершил?

Решение.

Дано:

Высота подъема контейнера, $h = 2$ м

Сила, прилагаемая рабочим, $F = 600$ Н

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

$\text{A}$ — ?

Решение:

Работа $\text{A}$, совершаемая силой $\text{F}$, определяется как произведение этой силы на перемещение $\text{s}$ в направлении действия силы. Формула для расчета работы:

$A = F \cdot s$

В задаче используется подвижный блок. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, но при этом приводит к проигрышу в расстоянии также в 2 раза. Это означает, что для того чтобы поднять груз на высоту $\text{h}$, необходимо вытянуть веревку на длину $\text{s}$, которая вдвое больше высоты $\text{h}$.

Найдем длину веревки, которую вытянул рабочий:

$s = 2 \cdot h$

Подставим значение высоты $\text{h}$:

$s = 2 \cdot 2 \text{ м} = 4 \text{ м}$

Теперь, зная силу $\text{F}$, которую прикладывал рабочий, и перемещение $\text{s}$ свободного конца веревки, мы можем вычислить совершенную им работу:

$A = 600 \text{ Н} \cdot 4 \text{ м} = 2400 \text{ Дж}$

Работу также можно выразить в килоджоулях:

$2400 \text{ Дж} = 2.4 \text{ кДж}$

Ответ: рабочий совершил работу 2400 Дж.