Номер 3, страница 205 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

3. С помощью подвижного блока в течение 0,5 мин поднимают ящик с кирпичами на высоту 12 м, действуя силой 320 Н. Как велика мощность, развиваемая при подъеме ящика?

Дано:

Время, $t = 0,5$ мин

Высота подъема, $h = 12$ м

Приложенная сила, $F = 320$ Н

Перевод в систему СИ:

$t = 0,5 \cdot 60 \text{ с} = 30 \text{ с}$

Найти:

Мощность, $\text{N}$

Решение:

Мощность $\text{N}$ — это физическая величина, равная отношению работы $\text{A}$, совершаемой за некоторый промежуток времени $\text{t}$, к этому промежутку времени. Формула для расчета мощности:

$N = \frac{A}{t}$

Работа $\text{A}$ вычисляется по формуле:

$A = F \cdot s$

где $\text{F}$ — приложенная сила, а $\text{s}$ — расстояние, на котором эта сила действовала.

В задаче используется подвижный блок. Идеальный подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, но проигрыш в расстоянии также в 2 раза. Это означает, что для поднятия груза на высоту $\text{h}$, необходимо вытянуть свободный конец веревки на расстояние $\text{s}$, вдвое большее высоты подъема.

Найдем расстояние $\text{s}$, на которое была перемещена точка приложения силы:

$s = 2 \cdot h = 2 \cdot 12 \text{ м} = 24 \text{ м}$

Теперь рассчитаем работу $\text{A}$, совершенную приложенной силой $\text{F}$ на расстоянии $\text{s}$:

$A = 320 \text{ Н} \cdot 24 \text{ м} = 7680 \text{ Дж}$

Зная совершенную работу и время, за которое она была совершена, можем найти развиваемую мощность $\text{N}$:

$N = \frac{7680 \text{ Дж}}{30 \text{ с}} = 256 \text{ Вт}$

Ответ: мощность, развиваемая при подъеме ящика, равна 256 Вт.