Question

Маляр работает в подвесном кресле (см. рисунок). Вес ег о 706 Н. Ему понадобилось срочно подняться вверх. Он принимается тянуть за веревку с такой силой, что его сила давления на кресло уменьшается до 392,3 Н. Само кресл о весит 117,7 Н. а) Чему равно ускорение маляра и кресла? б) Ч ему равна нагрузка на блок?

Answer 1

Маляр прикладывает усилие F
сила F действует на руки маляра со стороны веревки
противоположный конец веревки с силой F воздействуют на кресло с человеком
(m+M)*a = 2*F - mg - Mg 
a = 2F/(m+M)-g = 2*500/(30+70)-10 м/с^2 =  0 м/с^2 - человек поднимается без ускорения

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом Ньютона: $F = m \cdot a$, где $F$ - сила, $m$ - масса, $a$ - ускорение.

а) Посчитаем ускорение маляра и кресла:

Сила давления на кресло: $F_{\text{кресла}} = 392.3 \, \text{Н}$

Вес кресла: $W_{\text{кресла}} = 117.7 \, \text{Н}$

Масса кресла: $m_{\text{кресла}} = \frac{W_{\text{кресла}}}{g}$, где $g$ - ускорение свободного падения ($9.8 \, \text{м/с}^2$)

$m_{\text{кресла}} = \frac{117.7 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с}^2} \approx 12 \, \text{кг}$

Суммарная сила давления на кресло и маляра: $F_{\text{сумм}} = 392.3 \, \text{Н} + 706 \, \text{Н} = 1098.3 \, \text{Н}$

Суммарная масса кресла и маляра: $m_{\text{сумм}} = \frac{F_{\text{сумм}}}{g}$

$m_{\text{сумм}} = \frac{1098.3 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с}^2} \approx 112 \, \text{кг}$

Теперь можно найти ускорение:

$a = \frac{F_{\text{сумм}}}{m_{\text{сумм}}} = \frac{1098.3 \, \text{Н}}{112 \, \text{кг}} \approx 9.80 \, \text{м/с}^2$

Таким образом, ускорение маляра и кресла составляет приблизительно $9.80 \, \text{м/с}^2$.

б) Чтобы найти нагрузку на блок, нужно рассмотреть систему сил, действующих на блок. В данном случае, когда маляр тащит веревку, на блок действует сила, равная весу маляра и кресла:

$F_{\text{нагрузки}} = 706 \, \text{Н} + 117.7 \, \text{Н} = 823.7 \, \text{Н}$

Таким образом, нагрузка на блок составляет $823.7 \, \text{Н}$.