Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00040501

Собираем установку. На штативе с муфтой закрепляем один конец нити. Нить пропускаем через подвижный блок, к оси которого подвешены три груза, а свободный конец нити берём динамометром и тянем вверх, равномерно поднимая грузы на 10 см.

Главная особенность подвижного блока. Его ось едет вверх вместе с грузами, а сам блок висит на двух ветвях нити. Груз как бы делится между этими ветвями, поэтому динамометр показывает примерно вдвое меньшую силу, чем весят грузы. Но выигрыш в силе всегда оплачивается путём: чтобы поднять грузы на 10 см, свободный конец нити приходится вытянуть на 20 см. Именно этот путь — путь конца нити — и стоит в формуле работы.

Формула. $A = F_{упр} \cdot S$, где $S = 2h$.

Измерения. Силу снимаем с динамометра во время равномерного подъёма: $F_{упр} = (F \pm 0{,}1)$ Н. Высоту подъёма измеряем линейкой: $h = (10{,}0 \pm 0{,}2)$ см, значит путь конца нити $S = 2h = (20{,}0 \pm 0{,}4)$ см $= 0{,}20$ м.

Расчёт. Три груза весят около $3$ Н, поэтому динамометр покажет примерно $1{,}5$ Н: $A = 1{,}5 \cdot 0{,}20 = 0{,}3$ Дж. Проверим себя: подними мы грузы прямо за нитку на 10 см, работа была бы $3 \cdot 0{,}1 = 0{,}3$ Дж — ровно столько же. Блок даёт выигрыш в силе, но не в работе. Работа измеряется в джоулях (Дж).