Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050651

Таль — механизм из блоков, который даёт большой выигрыш в силе. По «золотому правилу» механики во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в пути. Здесь вместо путей даны скорости, но за одно и то же время пути относятся так же, как скорости.

Переведём скорость двигателя в те же единицы, что у цепи: $2\text{ см/с} = 0{,}02\text{ м/с}$. Сравним скорости:

$$\dfrac{v_{\text{ц}}}{v_{\text{д}}} = \dfrac{0{,}6}{0{,}02} = 30.$$

Значит, за любое время цепь проходит путь в $30$ раз больше, чем поднимается двигатель. Трения нет, работа руки равна работе подъёма двигателя, поэтому сила руки в $30$ раз меньше веса двигателя:

$$F = \dfrac{P}{30} = \dfrac{1500}{30} = 50\text{ Н}.$$

Проверим себя через работу за одну секунду. За $1\text{ с}$ рука совершает работу $50\cdot 0{,}6 = 30\text{ Дж}$, а над двигателем за ту же секунду совершается работа $1500\cdot 0{,}02 = 30\text{ Дж}$. Подумай: работы равны — выигрыша в работе нет, всё по «золотому правилу».