Упражнение 50 ГДЗ 7 класс (2022) (Физика)

2. С помощью подвижного блока подняли груз на высоту 7м. Какую работу совершил рабочий при подъеме груза, если он прилагал к концу веревки силу 160 Н? Какую работу совершит рабочий , если поднимет этот груз на высоту 7м без блока?
3. Как применить блок для выигрыша в расстоянии?
Чтобы применить блок для выигрыша в расстоянии (при этом проигрывая в силе), нужно прикладывать силу к его оси. И при перемещении блока оси блока на расстояние l конец веревки переместится на расстояние 2 х 1.
4. Как можно соединить друг с другом неподвижные или подвижные блоки, чтобы получить выигрыш в силе в 4 раза, в 6 раз?
Один подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, следовательно, комбинация 2-ух подвижных и неподвижного блока даст выигрыш в силе в 4 раза, а 2-ух неподвижных и 3-ех подвижных в 6 раз.
5. Докажите, что закон равенства работ применим к гидравлической машине.
P=F/S
В гидравлической машине в соответствии с законом Паскаля P1=P2, отсюда
F_1/S_1 =F_2/S_2
Количество перетекшей жидкости одинаково:
V1=V2,
следовательно, S1*l1=S2*l2 и с учетом предыдущей формулы:
F_1/F_2 =l_2/l_1
Это и есть золотое правило механики: во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии.

1. Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, значит свободный конец верёвки проходит путь в 2 раза больше высоты подъёма груза:

$$l=2h=2\cdot 1{,}5=3\ \text{м}$$

Ответ: $3\ \text{м}$.

2. При подъёме с помощью подвижного блока сила на конце верёвки в 2 раза меньше веса груза, а путь конца верёвки в 2 раза больше высоты подъёма:

$$F_{\text{т}}=2F=2\cdot 160=320\ \text{Н}$$

$$A=F_{\text{т}}l=320\cdot 14=4480\ \text{Дж}$$

Если поднимать этот груз без блока, то работа равна:

$$A=Ph=F_{\text{т}}h=320\cdot 7=2240\ \text{Дж}$$

Ответ: с блоком — $4480\ \text{Дж}$; без блока — $2240\ \text{Дж}$.

3. Чтобы получить выигрыш в расстоянии, нужно использовать подвижный блок так, чтобы к его оси прикладывалась сила. Тогда при перемещении блока на расстояние $l$ свободный конец верёвки переместится на расстояние $2l$.

4. Один подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза. Поэтому:

• для выигрыша в 4 раза нужны два подвижных блока;
• для выигрыша в 6 раз нужны три подвижных блока.

5. Для гидравлической машины по закону Паскаля:

$$p_1=p_2$$

$$\frac{F_1}{S_1}=\frac{F_2}{S_2}$$

При этом объёмы вытесненной жидкости равны:

$$S_1l_1=S_2l_2$$

Отсюда:

$$\frac{l_2}{l_1}=\frac{S_1}{S_2}=\frac{F_1}{F_2}$$

Значит, во сколько раз выигрывают в силе, во столько же раз проигрывают в расстоянии. Следовательно, закон равенства работ выполняется:

$$A_1=F_1l_1,\qquad A_2=F_2l_2,\qquad A_1=A_2$$

То есть работа, совершённая в гидравлической машине, сохраняется.