Номер 596, страница 69 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 25. Применение правила равновесия рычага к блоку. «Золотое правило» механики. Центр тяжести тела - номер 596, страница 69.

Решение.

Дано:

Масса человека, $m_{чел} = 70$ кг

Масса груза, $m_{груза} = 90$ кг

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Может ли человек поднять и удержать груз с помощью неподвижного блока?

Решение:

Неподвижный блок является простым механизмом, который не дает выигрыша в силе, а лишь изменяет направление ее приложения. Это означает, что для того, чтобы поднять или удержать груз, необходимо приложить силу, равную по модулю весу этого груза.

Рассчитаем вес груза ($P_{груза}$), который необходимо преодолеть:

$P_{груза} = m_{груза} \cdot g = 90 \cdot g$

где $\text{g}$ — ускорение свободного падения, примерно равное $9.8 \text{ м/с}^2$.

Максимальная сила, которую может приложить человек, стоя на земле и притягивая веревку к себе, равна его собственному весу ($P_{чел}$). Если человек приложит силу, большую своего веса, он оторвётся от земли.

Рассчитаем вес человека:

$P_{чел} = m_{чел} \cdot g = 70 \cdot g$

Теперь сравним силу, необходимую для подъёма груза, с максимальной силой, которую может развить человек:

$P_{груза} = 90g$

$P_{чел} = 70g$

Поскольку $90g > 70g$, то $P_{груза} > P_{чел}$.

Это означает, что вес груза больше веса человека. Следовательно, человек не сможет поднять и удержать груз. Вместо этого, если человек повиснет на веревке, груз перевесит его, и человек начнет подниматься вверх.

Ответ:

Нет, человек не может поднять и удержать груз массой 90 кг с помощью неподвижного блока, так как его собственная масса (70 кг) меньше массы груза, а неподвижный блок не дает выигрыша в силе.