4. определить наибольшую высоту стены h, которую можно построить из кирпича, если предел прочности кирпича на сжатие = 107 па, а его плотность = 1,5*103 кг/м3.
Запишем формулу давления , где p - плотность вещевства (кг/м³), g - ускорение свободного падения (g = 9.8 м/с² ≈ 10 м/с²), h - максимальная высота (м).
Выразив отсюда высоту получим . Плотность кирпича (р) равна 1,5*103 кг/м³ (по условию). Предел прочность - это и есть максимальное давление которое возможно оказать на предмет, чтобы он не сломался (разбился и.т.п). Тогда в данном случаем максимальное давление которое можно оказать на кирпич равно 107 Па. Подставляем численные данные и вычисляем:
Неподвижный блок не дает выигрыша в силе, он может только изменить направление силы. Вес камня массой 60 кг равен приближенно Р = 60 кг *10 Н/кг = 600 Н. Даже, если человек повиснет на канате, перекинутом через блок, к которому подвешен груз весом 650 Н, он не сможет перетянуть его в свою сторону. А если подвесить к канату, перекинутом через блок, с одной стороны человека, а с другой - груз, то груз перетянет, и человека потянет вверх, пока груз не достигнет поверхности земли. Знание того, что неподвижный блок только меняет направление силы, дает ответ и на другие подобные вопросы об этом блоке.
Все дело в том, в какую сторону человек прикладывает силу. А также в том, закреплены у него ноги, или нет.
1) Блок закреплен выше роста человека, веревка перекинута через блок и свободный конец тянется вниз. Ноги человека при этом не закреплены. Максимальное постоянное усилие, которое в этом случае создать человек, равно силе тяжести, которая действует на человека:
F = P = 60*9,8 = 588 (H)
Разумеется, человек развить гораздо большее усилие..)) Например, при поднятии самого себя по канату. Что, в конечном итоге, и произойдет в данном случае. Груз, впрочем, будет время от времени подпрыгивать и снова падать на землю..)) Результат: груз весом 650Н человек поднять не сможет.
2) Те же самые исходные, только ноги человека закреплены. Мускульного усилия человека массой 60 кг (очевидно, - не ребенка) хватает на то, чтобы поднимать груз, вес которого в 2-3 раза превышает вес самого человека. Поэтому груз весом в 650Н поднять будет можно.
3) Веревка перекинута через блок, но человек тянет ее в направлении, перпендикулярном силе тяжести. При достаточной силе трения между ногами человека и поверхностью, по которой он идет, поднять груз будет возможно за счет усилий мускулатуры.
Запишем формулу давления
, где p - плотность вещевства (кг/м³), g - ускорение свободного падения (g = 9.8 м/с² ≈ 10 м/с²), h - максимальная высота (м).
Выразив отсюда высоту получим
. Плотность кирпича (р) равна 1,5*103 кг/м³ (по условию). Предел прочность - это и есть максимальное давление которое возможно оказать на предмет, чтобы он не сломался (разбился и.т.п). Тогда в данном случаем максимальное давление которое можно оказать на кирпич равно 107 Па. Подставляем численные данные и вычисляем: 