Question

2. Вiльний кінець мотузки тягнуть із силою F=40 н (рис. 2). Якою є маса вантажу? На скільки підніметься вантаж, якщо витягти мотузку на 24 см?​

Answer 1

Відповідь:
масса≈ 4.08 кг
вантаж підніметься на 40.8 см

Пояснення:

сила тяжіння вантажу дорівнює його масі помноженій на прискорення вільного падіння g (приблизно 9,8 м/с²).

Отже, маса вантажу дорівнює F/g, де F - сила, з якою тягнуть мотузку, а g - прискорення вільного падіння.

m = F/g = 40/9.8 ≈ 4.08 кг

Далі, щоб знайти на скільки підніметься вантаж, якщо витягти мотузку на 24 см, треба врахувати, що відстань, на яку піднімається вантаж, дорівнює зменшенню довжини мотузки. Зменшення довжини мотузки відбувається на силу F, яка дорівнює силі, з якою мотузку тягнуть. Таким чином, можна скористатися формулою:

ΔL = F/k

де ΔL - зменшення довжини мотузки, k - стала пружності мотузки.

Для даної задачі можна прийняти, що k = m*g, де m - маса мотузки.

Тоді-

ΔL = F/(m*g) ≈ 0.408 м

Отже, якщо витягти мотузку на 24 см, то вантаж підніметься на близько 40.8 см.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі нам потрібно використовувати закони фізики, зокрема закони динаміки і роботи.

1. Запишемо дані: Сила, якою тягнуть мотузку: F = 40 Н (Ньютона). Зміщення мотузки: d = 24 см = 0.24 м (метра).

2. Знайдемо роботу, яку виконує сила F, піднімаючи вантаж:

Робота (W) = Сила (F) × Відстань (d) W = 40 Н × 0.24 м = 9.6 Дж (джоулів).

3. Тепер, знаючи роботу, ми можемо знайти масу вантажу (m) використовуючи відомий закон роботи і енергії:

W = mgh

де: W - робота (в джоулях), m - маса вантажу (в кілограмах), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с², на Землі), h - висота підйому (в метрах).

4. Знаємо, що робота W дорівнює 9.6 Дж, g дорівнює 9.8 м/с², і ми хочемо знайти h (висоту підйому). Підставимо ці значення в рівняння:

9.6 Дж = m × 9.8 м/с² × h

Тепер можемо вирішити це рівняння для маси вантажу (m):

m = 9.6 Дж / (9.8 м/с² × h)

5. Знаючи h, ми можемо знайти висоту підйому вантажу:

h = 0.24 м (відомо з початку задачі).

Тепер ми можемо підставити ці значення в рівняння і знайти масу вантажу:

m = 9.6 Дж / (9.8 м/с² × 0.24 м) ≈ 4.08 кг (кілограмів).

Отже, маса вантажу приблизно дорівнює 4.08 кг, і вантаж підніметься на висоту 0.24 м (24 см), якщо тягнути мотузку з силою 40 Н.