На рисунке показана система, состоящая из трёх лёгких блоков и невесомого троса, с помощью которой можно удерживать в равновесии или поднимать груз массой . Подвес груза и конец троса прикреплены к оси нижнего блока. Трение пренебрежимо мало. (Цифры в ответ вводить в порядке возрастания)
На основании анализа приведённого рисунка выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.
- Для того чтобы удерживать груз в равновесии, нужно действовать на конец веревки с силой .
- Изображённая на рисунке система блоков не даёт выигрыша в силе.
- Для того чтобы медленно поднять груз на высоту , нужно вытянуть участок веревки длиной .
- Для того чтобы медленно поднять груз на высоту , нужно вытянуть участок веревки длиной .
- Для того чтобы удерживать груз в равновесии, нужно действовать на конец веревки с силой .
Решение:
В системе два неподвижных блока и один подвижный. Неподвижные блоки лишь меняют направление силы и выигрыша не дают. Подвижный блок здесь даёт выигрыш в силе в 3 раза (в отличие от обычного подвижного блока с выигрышем в 2 раза, где один конец троса закреплён на неподвижной опоре: тут трос прикреплён к оси самого подвижного блока). Если на груз действует сила тяжести , то для равновесия нужна сила в 3 раза меньше: (утверждения 1 и 2 неверны, утверждение 5 верно).
Чтобы поднять груз на высоту , должны укоротиться на три веревки, которые идут к грузу через подвижный блок. Значит, придётся вытянуть веревку длиной (утверждение 3 верно, утверждение 4 неверно).