Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050633

Подвижный блок поднимается вместе с ящиком и висит на двух ветвях верёвки. Он даёт выигрыш в силе в два раза, а по «золотому правилу» механики за это платят путём: во сколько раз выиграли в силе, во столько раз проиграли в расстоянии.

Посмотрим, откуда берётся этот проигрыш. Когда блок поднимается на $4\text{ м}$, каждая из двух ветвей становится короче на $4\text{ м}$. Закреплённый конец никуда не уходит, поэтому всю освободившуюся верёвку с обеих ветвей выбирает грузчик. Путь его рук:

$$s = 2h = 2\cdot 4 = 8\text{ м}.$$

Этот путь руки прошли за те же $20\text{ с}$, за которые поднимался ящик. При равномерном движении скорость — это путь, делённый на время:

$$v = \dfrac{s}{t} = \dfrac{8}{20} = 0{,}4\text{ м/с}.$$

Проверим себя другим путём, через скорость ящика: $4 : 20 = 0{,}2\text{ м/с}$. Каждую секунду блок поднимается на $0{,}2\text{ м}$, и каждая из двух ветвей укорачивается на столько же, так что рука выбирает $0{,}2 + 0{,}2 = 0{,}4\text{ м}$ в секунду. Заметь, это вдвое быстрее ящика, как и требует «золотое правило».