Question

1) фермер опускает ящики с картошкой в овощехранилище с
системы блоков. придумайте такую систему, которая фермеру приложить в 4 раза меньше милы, чем составляет вес ящика. нарисуйте схему конструкции, обозначив все силы. блоки и тросы считать невесомыми.

2) оля принесла из библиотеки 8 учебников и положила их стопкой на стол. а потом принесла еще 6 и положила сверху. какая сила действует на первоначальную стопку учебников, если считать все учебники одинаковыми и имеющими массу 250г?

Answer 1

ответ:

объяснение:

поднимают равномерно, значит без ускорения, значит сила натяжения нити t, поднимающая груз, равна силе тяжести m*g:

t = m*g = 100 кг  * 10 н/кг = 1000 н.

эта сила натяжения совершает работу (полезную):

  aп = t*h

  aп = 1000  н * 3 м = 3000 дж

золотое правило механики (т.е. закон сохранения энергии) говорит, что в отсутствии трения для любого механизма выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии. выигрыш в силе равен отношению силы тяжести m*g, действующей на груз, к приложенной силе:

1000 н / 250 н = 4

выигрыш в силе – 4 раза, значит такой же проигрыш в расстоянии, то есть верёвку надо отматать в 4 раза больше, чем высота h, на которую был поднят груз:

s = 4*h

s = 4 * 3 м = 12 м.

ни один механизм не даёт выигрыша в работе, это легко понять, посчитав затраченную работу aз, которая равна произведению приложенной силы f и расстояния s, прошедшего концом верёвки:

aз = f * s = 250 н * 12 м = 3000 дж.

то есть aз = aп. об этом и говорит золотое правило механики. так будет всегда, какой бы мы механизм не придумали, и если мы будем пренебрегать потерями на трение и прочие сопротивления.

если бы мы ещё учли трение, то затраченная работа стала бы больше полезной (за счёт роста требуемой силы f при всём остальном неизменном), и пришлось бы ввести понятие кпд системы блоков.

подробнее - на -