М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
sob000
sob000
27.02.2021 08:56 •  Физика

Через невесомый и неподвижный блок перекинут канат, массой которого можно пренебречь. К одному концу каната подвешена плита массой m1 = 60 кг, а от второго конца вверх по канату взбирается равноускоренно мальчик массой m2 = 45 кг. На какую высоту поднимется мальчик за время 2 с, если плита неподвижна?

👇
Ответ:
timofei2018
timofei2018
27.02.2021
Для решения задачи сначала проведем анализ сил, действующих на систему.

На плиту действует сила тяжести (m1 * g), где m1 - масса плиты, а g - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с^2.

На мальчика действуют сила тяжести (m2 * g), примерно равная 441 Н, и сила натяжения каната (T).

Известно, что плита неподвижна, поэтому сумма сил, действующих на плиту, должна быть равна нулю:
m1 * g - T = 0

Также известно, что мальчик движется равнозамедленно (равноускоренное движение). Мы можем использовать второй закон Ньютона для массы мальчика, чтобы найти силу, действующую на него:
m2 * g - T = m2 * a

Так как мальчик движется равнозамедленно, ускорение (a) равно разности конечной и начальной скоростей (v2 - v1) деленной на время (t):
a = (v2 - v1) / t

Для нахождения высоты h, на которую поднимется мальчик, воспользуемся законом сохранения энергии. Энергия, затраченная на подъем плиты, будет равна энергии, полученной мальчиком:
m1 * g * h = m2 * g * h + m2 * v2^2 / 2

Используем уравнения выше для получения решения:

1. Найдем силу натяжения каната, используя уравнение сил для плиты:
T = m1 * g = 60 кг * 9,8 м/с^2 ≈ 588 Н

2. Найдем ускорение мальчика, используя уравнение сил для мальчика:
m2 * g - T = m2 * a
45 кг * 9,8 м/с^2 - 588 Н = 45 кг * a
441 Н - 588 Н = 45 кг * a
a ≈ -3,177 м/с^2

3. Найдем скорость мальчика через ускорение и время:
a = (v2 - v1) / t
-3,177 м/с^2 = (v2 - 0) / 2 с
-3,177 м/с^2 * 2 с = v2
v2 ≈ -6,354 м/с

4. Найдем высоту, на которую поднимется мальчик, используя закон сохранения энергии:
m1 * g * h = m2 * g * h + m2 * v2^2 / 2
60 кг * 9,8 м/с^2 * h = 45 кг * 9,8 м/с^2 * h + 45 кг * (-6,354 м/с)^2 / 2
h * 588 Н = h * 441 Н + 45 кг * 20,19 м^2/с^2
588 Н * h - 441 Н * h = 904,05 кг * м^2/с^2
147 Н * h = 904,05 кг * м^2/с^2
h ≈ 6,15 м

Таким образом, мальчик поднимется на высоту около 6,15 м за время 2 секунды, если плита неподвижна.
4,8(79 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Это интересно:
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ