Global EE

Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050645

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Простые Механизмы

№2. Задание без номера

ID: 00050645

Маляр сидит в подвесной люльке. К люльке привязан конец верёвки; верёвка поднимается вертикально к неподвижному блоку на крыше, перекинута через него и вертикально опускается обратно к маляру. Маляр тянет этот свободный конец вниз и вместе с люлькой равномерно поднимается. Масса маляра $65\text{ кг}$, масса люльки $15\text{ кг}$.

С какой силой маляр тянет верёвку? Массой блока и верёвки, а также трением пренебречь, $g = 10\text{ Н/кг}$.

Ответ дайте в Н.

Источник: Global_EE

Решение

На первый взгляд блок неподвижный и выигрыша в силе не даёт, так что маляру будто бы придётся тянуть с силой, равной весу его вместе с люлькой. Но смотри внимательно: маляр сам висит на этой верёвке, причём держат его обе её ветви.

Удобно считать маляра и люльку одним телом. Его вес:

$$P = (m_1 + m_2)g = (65 + 15)\cdot 10 = 800\text{ Н}.$$

Неподвижный блок — равноплечий рычаг, поэтому натяжение верёвки по обе стороны блока одно и то же, обозначим его $T$. Это и есть сила, с которой маляр тянет свободный конец вниз; а верёвка с той же силой тянет его руки вверх. Значит, тело «маляр и люлька» держат вверх две ветви: одна привязана к люльке, другую держат руки маляра.

Подъём равномерный, поэтому две силы натяжения вместе уравновешивают вес:

$$2T = P, \qquad T = \dfrac{P}{2} = \dfrac{800}{2} = 400\text{ Н}.$$

Проверим себя «золотым правилом». Пусть маляр поднялся на $1\text{ м}$. Ветвь от блока до люльки стала короче на $1\text{ м}$, и ветвь от блока до рук тоже на $1\text{ м}$ короче, ведь руки поднялись вместе с маляром. Через руки прошло $2\text{ м}$ верёвки, а поднялся маляр на $1\text{ м}$: путь вдвое больше, сила вдвое меньше веса, $800 : 2 = 400\text{ Н}$.

Ответ

400
Другие задания по теме «Простые Механизмы» (8)