Номер 111, страница 232 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Работа и мощность. Энергия. Задачи для повторения - номер 111, страница 232.

Условие.

111. Рабочий поднимает груз на высоту 15 м при помощи подвижного блока, прикладывая к верёвке силу 0,2 кН. Определите работу, которую совершает рабочий.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$h = 15 \text{ м}$

$F = 0,2 \text{ кН} = 0,2 \cdot 10^3 \text{ Н} = 200 \text{ Н}$

Найти:

$A_{раб}$

Решение:

Работа, которую совершает рабочий ($A_{раб}$), определяется как произведение силы, которую он прикладывает к веревке ($F$), на расстояние, на которое он перемещает конец веревки ($l$). Формула для работы:

$A_{раб} = F \cdot l$

Используемый механизм — 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 $h$, рабочему необходимо вытянуть веревку на длину $l$, вдвое большую этой высоты.

Следовательно, соотношение между длиной вытянутой веревки и высотой подъема груза следующее:

$l = 2h$

Рассчитаем длину веревки, которую вытянул рабочий:

$l = 2 \cdot 15 \text{ м} = 30 \text{ м}$

Теперь мы можем определить работу, совершенную рабочим, подставив известные значения в формулу работы:

$A_{раб} = 200 \text{ Н} \cdot 30 \text{ м} = 6000 \text{ Дж}$

Полученное значение можно также выразить в килоджоулях (кДж), зная, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$.

$6000 \text{ Дж} = 6 \text{ кДж}$

Ответ: работа, которую совершает рабочий, равна $6000 \text{ Дж}$ или $6 \text{ кДж}$.