Question

Через легкий неподвижный блок перекинута невесомая нерастяжимая веревка, к концу которой прикреплен груз m=9кг. Для поднятия груза на высоту H1=4м за время t=6с веревку тянут с постоянной силой F. На сколько потребуется увеличить модуль силы F, чтобы поднять груз с той же опоры за то же время на высоту H2=6м? Срочно

Answer 1

Ответ:

F1/h1=F2/h2

F1=9*10=90

90/4=F2/6

F2=90*6/4=135

Ответ F2=135Н

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы динамики. Поскольку веревка нерастяжима и невесома, то сила натяжения веревки будет постоянной по всей её длине.

Сначала определим, какая сила натяжения веревки требуется для поднятия груза массой 9 кг на высоту H1 = 4 м за время t = 6 секунд. Мы можем использовать второй закон Ньютона (F = ma), где a - ускорение, чтобы найти эту силу:

1. Найдем ускорение (a) груза при подъеме на высоту H1:

   a = Δv / t,

   где Δv - изменение скорости, равное скорости подъема груза, равной H1 / t:

   Δv = H1 / t = 4 м / 6 с = 2/3 м/с².

2. Теперь используем второй закон Ньютона, чтобы найти силу (F1) для поднятия груза:

   F1 = m * a = 9 кг * (2/3 м/с²) ≈ 6 кг * м/с².

Теперь мы знаем, какую силу натяжения веревки (F1) требуется для подъема груза на высоту H1 за время t.

Чтобы поднять груз на высоту H2 = 6 м за то же самое время t = 6 секунд, нам нужно найти, на сколько нужно увеличить эту силу натяжения. Мы можем использовать второй закон Ньютона снова, но теперь для высоты H2:

3. Найдем ускорение (a2) для подъема на высоту H2:

   a2 = Δv2 / t,

   где Δv2 - изменение скорости для подъема на высоту H2, равное H2 / t:

   Δv2 = H2 / t = 6 м / 6 с = 1 м/с².

4. Теперь найдем силу (F2) для поднятия груза на высоту H2:

   F2 = m * a2 = 9 кг * 1 м/с² = 9 кг * м/с².

Теперь у нас есть сила (F2), которая требуется для поднятия груза на высоту H2 за те же 6 секунд. Чтобы найти, на сколько нужно увеличить эту силу, вычтем из неё силу (F1), которая требовалась для поднятия на высоту H1:

ΔF = F2 - F1 = (9 кг * м/с²) - (6 кг * м/с²) = 3 кг * м/с².

Таким образом, чтобы поднять груз на высоту H2 = 6 м за то же время t = 6 секунд с той же опоры, потребуется увеличить модуль силы F на 3 кг * м/с².