Вопрос школьника
С помощью подвижного блока груз подняли на высоту 1,5 м. На какую длину при этом был вытянут свободный конец веревки
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу механики, которая связывает силу, перемещение и работу. Формула звучит так: работа (W) = сила (F) * перемещение (d).
В данном случае, сила, которая действует на груз, равна его весу (P), а перемещение равно высоте подъема (h). Таким образом, работа, которую совершает подвижный блок, равна W = P * h.
С другой стороны, работа, которую совершает веревка, равна силе, умноженной на длину веревки (L). То есть, W = F * L.
Так как работа, совершаемая подвижным блоком, равна работе, совершаемой веревкой, то можно записать уравнение: P * h = F * L.
Выразим L: L = P * h / F.
Здесь P — вес груза, h — высота подъема, а F — сила натяжения веревки.
Сила натяжения веревки равна сумме веса груза и силы, которую необходимо приложить для преодоления сил трения в подвижном блоке. Обычно считают, что коэффициент трения равен 0,1. То есть, сила натяжения веревки равна P + 0,1P = 1,1P.
Подставим все значения в формулу: L = P * h / (1,1P) = h / 1,1.
Таким образом, чтобы вытянуть свободный конец веревки на высоту 1,5 м, необходимо вытянуть его на длину L = 1,5 / 1,1 = 1,36 м.
