Номер 2, страница 205 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

2. При помощи подвижного блока поднимают груз, прилагая силу 100 Н. Определите вес груза, если вес блока равен 20 Н. Какова масса груза?

Дано:

Прилагаемая сила $F = 100$ Н

Вес подвижного блока $P_{бл} = 20$ Н

Ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг

Данные представлены в системе СИ.

Найти:

Вес груза $P_{гр}$ — ?

Масса груза $m_{гр}$ — ?

Решение:

Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза. Это означает, что для подъема груза с помощью подвижного блока необходимо приложить силу, равную половине общего веса системы (груз + блок). Общий вес $P_{общ}$ распределяется на две ветви веревки, поэтому для удержания или равномерного подъема системы должно выполняться условие равновесия.

Условие равновесия для подвижного блока, с учетом его собственного веса, записывается как:

$2F = P_{гр} + P_{бл}$

где $\text{F}$ — прилагаемая сила, $P_{гр}$ — вес груза, $P_{бл}$ — вес блока.

Из этой формулы выразим искомый вес груза $P_{гр}$:

$P_{гр} = 2F - P_{бл}$

Подставим числовые значения из условия задачи:

$P_{гр} = 2 \cdot 100 \text{ Н} - 20 \text{ Н} = 200 \text{ Н} - 20 \text{ Н} = 180 \text{ Н}$

Таким образом, вес груза составляет 180 Н.

Далее найдем массу груза. Вес и масса связаны через ускорение свободного падения $\text{g}$ по формуле:

$P_{гр} = m_{гр} \cdot g$

Выразим отсюда массу груза $m_{гр}$:

$m_{гр} = \frac{P_{гр}}{g}$

Подставим известные значения, приняв $g \approx 10$ Н/кг:

$m_{гр} = \frac{180 \text{ Н}}{10 \text{ Н/кг}} = 18 \text{ кг}$

Ответ: вес груза равен 180 Н, масса груза равна 18 кг.