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 -
p - плотность ( для золота 19300 кг / м³ )
V - объём ( 144 см = 1,44 м ; 10 см = 0,1 м ; 66 см = 0,66 м > V = a * b * c = 1,44 * 0,1 * 0,66 = 0,09504 м³ )
m = 19300 * 0,09504 = 1834,272 кг