5. Решите задачу 2, учитывая вес блока, равный 20 Н.

Решение:

Дано:

\( H = 7 \text{ м} \)

\( F_{прил} = 160 \text{ Н} \) (приложенная сила)

\( G_{блок} = 20 \text{ Н} \)

Найти:

\( A \) — ?

Решение:

При использовании подвижного блока, длина вытянутого конца верёвки \( L \) в два раза больше высоты подъёма груза \( H \):

\( L = 2 \cdot H = 2 \cdot 7 \text{ м} = 14 \text{ м} \)

Полная работа, совершённая рабочим, складывается из работы по подъёму груза и работы по подъёму самого блока:

\( A = (F_{груза} + G_{блок}) \cdot L \)

В задаче 2 было сказано, что рабочий прилагал силу 160 Н, которая поднимала груз. Вес самого блока не учитывался. Чтобы узнать, какой груз поднимал рабочий, нужно знать массу груза, а мы знаем только силу, которую прилагал рабочий (160 Н). Это и есть сила, необходимая для подъема груза, учитывая выигрыш в силе, который дает подвижный блок. Если подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, то сила, необходимая для подъема груза, равна \( 2 \cdot G_{груза} \). Из условия задачи 2, \( F_{прил} = 160 \text{ Н} \) — это и есть сила, которую прилагал рабочий. Следовательно, \( 160 \text{ Н} \) — это сила, с которой рабочий тянул верёвку. Работа, которую он совершил, равна произведению этой силы на длину вытянутого конца верёвки.

\( A = F_{прил} \cdot L \)

\( A = 160 \text{ Н} \cdot 14 \text{ м} = 2240 \text{ Дж} \)

Ответ: 2240 Дж.