Question

Вантаж масою 10кг піднімають на висоту 2 м за допомогою нерухомого блока. На скільки опускається при цьому вільний кінець шнура?​

Answer 1

Ответ:

на 2 м

Объяснение:

неподвижный блок никаких выигрышей/проигрышей не дает, он только изменяет направление силы

Answer 2

Щоб знайти, на скільки опускається вільний кінець шнура, можемо скористатися принципом збереження енергії. При піднятті вантажу робиться додаткова робота, яка зберігається в потенціальній енергії вантажу на висоті.

Робота, необхідна для підняття вантажу на висоту, розраховується за формулою: $\text{Робота} = \text{Маса} \times \text{Прискорення вільного падіння} \times \text{Висота підняття}$

Прискорення вільного падіння на Землі приблизно дорівнює 9.8 м/с².

$\text{Робота} = 10 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с²} \times 2 \, \text{м}$ $\text{Робота} = 196 \, \text{Дж}$

Ця робота перетворюється на потенціальну енергію вантажу на висоті. Висота підняття дорівнює 2 метри, тому потенціальна енергія вантажу на висоті дорівнює 196 Дж.

При опусканні вантажу на долі той самий робочий обсяг енергії звільняється і використовується як кінетична енергія падаючого вантажу. Ця кінетична енергія може бути обчислена за формулою:

$\text{Кінетична енергія} = \frac{1}{2} \times \text{Маса} \times \text{Швидкість}^2$

На початку руху вантажу, коли він ще не набрав значної швидкості, він майже нерухомий, тому швидкість падіння дуже мала або близька до нуля. Отже, кінетична енергія на початку руху може бути вважена зануленою.

Тепер, знаючи, що потенціальна енергія вантажу на висоті дорівнює 196 Дж, можемо знайти, на скільки опускається вільний кінець шнура:

$\text{Потенціальна енергія} = \text{Маса} \times \text{Прискорення вільного падіння} \times \text{Висота опускання}$

$196 \, \text{Дж} = 10 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с²} \times \text{Висота опускання}$

Тепер можемо розв'язати для висоти опускання:

$\text{Висота опускання} = \frac{196 \, \text{Дж}}{10 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с²}} \approx 2 \, \text{м}$

Отже, вільний кінець шнура опускається на приблизно 2 метри при піднятті вантажу на висоту 2 метри за допомогою нерухомого блока.