Поднимают равномерно, значит без ускорения, значит сила натяжения нити T, поднимающая груз, равна силе тяжести m*g:
T = m*g = 100 кг * 10 Н/кг = 1000 Н.
Эта сила натяжения совершает работу (полезную):
Aп = T*h
Aп = 1000 Н * 3 м = 3000 Дж
Золотое правило механики (т.е. закон сохранения энергии) говорит, что в отсутствии трения для любого механизма выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии. Выигрыш в силе равен отношению силы тяжести m*g, действующей на груз, к приложенной силе:
1000 Н / 250 Н = 4
Выигрыш в силе – 4 раза, значит такой же проигрыш в расстоянии, то есть верёвку надо отматать в 4 раза больше, чем высота h, на которую был поднят груз:
s = 4*h
s = 4 * 3 м = 12 м.
Ни один механизм не даёт выигрыша в работе, это легко понять, посчитав затраченную работу Aз, которая равна произведению приложенной силы F и расстояния s, прошедшего концом верёвки:
Aз = F * s = 250 Н * 12 м = 3000 Дж.
То есть Aз = Aп. Об этом и говорит золотое правило механики. Так будет всегда, какой бы мы механизм не придумали, и если мы будем пренебрегать потерями на трение и прочие сопротивления.
Если бы мы ещё учли трение, то затраченная работа стала бы больше полезной (за счёт роста требуемой силы F при всём остальном неизменном), и пришлось бы ввести понятие КПД системы блоков.
1.шкала
2.температура
3. измерение
4. физическое тело
5. явлений
6. наблюдения и опыты
7. [1м]
8. тела состоят из вещества, а вещество из молекул
9. объём
10. физика
U-вольт [Вт],,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Дано:
см² = м²
ч = с
м³
Найти:
Решение. Нефть в трубопроводе можно рассматривать как цилиндр с площадью основания , высотой и объемом ; отсюда скорость движения нефти
Определим значение искомой величины:
м/с
Ответ: 0,5 м/с