Чтобы определить работу, совершенную рабочим при поднятии груза с помощью подвижного блока, нужно использовать формулу для вычисления работы в физике:
[ A = F \cdot h ]
где:
- ( A ) — работа,
- ( F ) — сила, приложенная к свободному концу верёвки,
- ( h ) — высота, на которую поднят груз.
Однако, при использовании подвижного блока, сила, которую нужно приложить для поднятия груза, уменьшается вдвое по сравнению с силой, необходимой для прямого подъёма груза. Это связано с тем, что подвижный блок распределяет нагрузку, и фактическая сила, приложенная к грузу, будет равна половине силы, приложенной к свободному концу верёвки.
Тем не менее, количество верёвки, которую нужно потянуть, удваивается. То есть, если груз поднимается на высоту 7 метров, то для этого нужно вытянуть 14 метров верёвки.
Таким образом, работа, которую совершает рабочий, будет считаться по формуле:
[ A = F \cdot s ]
где:
- ( s ) — длина вытянутой верёвки.
В нашем случае:
- ( F = 160 \, \text{Н} )
- ( s = 14 \, \text{м} )
Подставляя значения в формулу, получаем:
[ A = 160 \, \text{Н} \cdot 14 \, \text{м} ]
[ A = 2240 \, \text{Дж} ]
Таким образом, рабочий совершил работу в размере ( 2240 \, \text{Дж} ) (джоулей).