Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050642

Мощность показывает, какую работу сила совершает за секунду. Когда сила тянет равномерно и вдоль движения, её мощность равна силе, умноженной на скорость: $N = Fv$. Скорость в условии дана для руки рабочего, значит, сначала найдём силу руки, а потом с помощью подвижного блока перейдём к грузу.

Сила, с которой рабочий тянет верёвку:

$$F = \dfrac{N}{v} = \dfrac{180}{0{,}6} = 300\text{ Н}.$$

Подвижный блок — рычаг: опора там, где с блока сходит закреплённая ветвь, плечо силы руки $2r$, плечо веса груза $r$. По правилу равновесия рычага $P\cdot r = F\cdot 2r$, то есть вес груза вдвое больше силы руки:

$$P = 2F = 2\cdot 300 = 600\text{ Н}.$$

Масса груза:

$$m = \dfrac{P}{g} = \dfrac{600}{10} = 60\text{ кг}.$$

Проверим себя другим путём — через груз. Груз поднимается вдвое медленнее руки, со скоростью $0{,}6 : 2 = 0{,}3\text{ м/с}$. Потерь нет, поэтому та же мощность уходит на подъём груза: $180 = P\cdot 0{,}3$, откуда $P = 180 : 0{,}3 = 600\text{ Н}$, и снова $m = 60\text{ кг}$.