Номер 74, страница 72, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 4. Простые механизмы - номер 74, страница 72.

Условие.

74. Груз равномерно поднимают с помощью неподвижного блока, прикладывая силу 400 Н. Чему равна масса груза?

Решение.

Дано:

Сила, прикладываемая к верёвке, $F = 400$ Н.

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

Найти:

Массу груза, $\text{m}$ - ?

Решение:

По условию задачи, груз поднимают равномерно, что означает, что его ускорение равно нулю ($a=0$). Подъём осуществляется с помощью неподвижного блока. Идеальный неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, а только изменяет направление её приложения. Это значит, что для равномерного подъёма груза сила натяжения верёвки $\text{T}$ должна быть равна по модулю силе тяжести $\text{P}$, действующей на груз. Приложенная сила $\text{F}$ равна силе натяжения верёвки $\text{T}$.

Таким образом, можно записать равенство:

$F = P$

Сила тяжести $\text{P}$ (вес груза) вычисляется по формуле:

$P = m \cdot g$

где $\text{m}$ — масса груза, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Приравнивая выражения для силы $\text{F}$ и силы тяжести $\text{P}$, получаем:

$F = m \cdot g$

Из этого уравнения выразим массу груза $\text{m}$:

$m = \frac{F}{g}$

Подставим числовые значения в полученную формулу:

$m = \frac{400 \text{ Н}}{10 \text{ Н/кг}} = 40 \text{ кг}$

Ответ: масса груза равна 40 кг.