1. А -условие равновесия рычага (2)
2. Б - зависимость силы упругости (4)
Дано:
m = 3 кг
a = 2 м/с²
Найти: F -?
Решение:
По второму закону Ньютона
a = F/m
F = am
F = 2 м/с² × 3 кг = 6 Н
Неподвижный блок выигрыша в силе не дает, но в данном случае вес альпиниста распределяется на 2 веревки: за одну он привязан, за другую тянет, поэтому выигрыш в силе в 2 раза: F=mg/2. C такой силой он тянет веревку.
Но зато перебрать в руках надо 10 м веревки (вытянуть).
Чтобы подняться на 5 м нужно каждую веревку укоротить на 5 м. S=2h.
A=F*S=(mg/2)*2h=mgh=50*10*5=2500 Дж.
Это та же работа, которую совершил бы другой человек, поднимая альпиниста. Он бы прикладывал силу 500 Н, но вытянул бы 5 м веревки.
ΔU=A+Q (Q=0)
ΔU=A=p(V₂-V₁)
p=ΔU/(V₂-V₁) = 150 000/(6-5)=150 000 Па=150 кПа