Question

При помощи подвижного блока рабочий поднимает на высоту 2 м груз весом 400 Н. Какова минимальная длина веревки (в метрах)? оп

Answer 1

Используя подвижный 1 блок, мы получаем выигрыш в силе в 2 раза⇒получаем проигрыш в пути (высоте) в 2 раза, так как выигрыша в работе нет. Сила, которую мы приложим будет F=1/2·P=400Н÷2=200 Н, а длина веревки l=2·h=2·2м=4м

Answer 2

Для вычисления минимальной длины веревки необходимо учесть, что рабочий при поднятии груза должен преодолеть вертикальное перемещение на высоту 2 метра. Также учитываем, что рабочий поднимает груз силой 400 Н (ньютон) - это является силой тяжести груза, которая равна произведению его массы на ускорение свободного падения (около 9.8 м/с² на поверхности Земли).

Минимальная работа, которую должен совершить рабочий, чтобы поднять груз, равна произведению силы на перемещение:

Работа = Сила × Перемещение

В данном случае работа должна быть равна потенциальной энергии груза на высоте 2 метра:

Работа = Потенциальная энергия груза Потенциальная энергия = Масса × ускорение свободного падения × Высота

400 Н = Масса × 9.8 м/с² × 2 м

Теперь можно найти массу груза:

Масса = 400 Н / (9.8 м/с²) ≈ 40.82 кг

Теперь мы можем вычислить минимальную длину веревки, используя теорему Пифагора:

Длина веревки^2 = Высота^2 + Длина^2

Длина веревки^2 = 2 м^2 + Длина^2

Длина^2 = Длина веревки^2 - 2 м^2

Длина^2 = (Длина веревки)^2 - 4 м^2

Длина веревки = √(Длина^2 + 4 м^2)

Длина веревки = √(2 м^2 + 4 м^2)

Длина веревки = √(6 м^2)

Длина веревки ≈ 2.45 метра

Таким образом, минимальная длина веревки составляет около 2.45 метра.