Question

За допомогою рухомого блока людина піднімає відро масою 20 кг. З якою силою при цьому людина діє на мотузку? На яку висоту людина підніме відро, якщо вона витягує мотузку на 10 м?

Answer 1

Ответ:

m=20 кг

F=125 Н

h=2 м

η=?

n= \frac{mgh}{2Fh} = \frac{mg}{2F} =n=2Fhmgh=2Fmg= 20 кг * 9,8 Н/кг / 2 / 125 Н=196 Н / 250 Н=0,784=78,4%.

Answer 2

Спершу розглянемо, з якою силою людина діє на мотузку, коли піднімає відро масою 20 кг.

1. Згідно з другим законом Ньютона (F = m * a), сила (F), яку людина використовує для підняття відра, дорівнює масі відра (m) помножити на прискорення (a). На Землі прискорення вільного падіння приблизно дорівнює 9,81 м/с².

   F = 20 кг * 9,81 м/с² = 196,2 Н (ньютона)

Таким чином, людина діє на мотузку силою 196,2 Н.

Тепер розглянемо, на яку висоту людина підніме відро, якщо вона витягує мотузку на 10 метрів.

2. Робота (W), виконана силою на предмет, дорівнює силі (F), помноженій на відстань (d), на яку діяла ця сила. Формула для роботи: W = F * d.

   W = 196,2 Н * 10 м = 1962 Дж (джоулі)

Робота, яку виконує людина, перетворюється в потенціальну енергію гравітації (робота здійснюється проти сили тяжіння при піднятті відра). Потенціальна енергія (U) об'єкта піднятого на висоту (h) визначається за формулою: U = m * g * h, де m - маса об'єкта, g - прискорення вільного падіння, h - висота.

3. Отже, ми можемо виразити висоту (h):

   1962 Дж = 20 кг * 9,81 м/с² * h

   h = 1962 Дж / (20 кг * 9,81 м/с²) ≈ 10 метрів

Таким чином, людина підніме відро на приблизно 10 метрів висоти.