Задачка по физике Через блок, масса которого равномерно распределена по ободу, переброшен канат. К одному концу каната подвешен груз массой M, а за другой конец ухватился человек такой же массой. Человек начинает подниматься по канату с постоянной скоростью v относительно каната . Что произойдет с грузом, если масса блока равна 0,25M?
Варианты: груз будет подниматься со скоростью 4v/9
груз будет подниматься со скоростью 5v/12
груз будет подниматься со скоростью 4v/7
груз будет подниматься со скоростью 16v/27

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Изначально у груза и человека потенциальная энергия равна нулю. Пусть после подъема на высоту h потенциальная энергия груза и человека будет равна mgh, где m - масса груза и человека, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема.

Также после подъема у груза и человека будет кинетическая энергия, равная (m/2)v^2, где v - скорость человека.

Используем закон сохранения энергии: потенциальная энергия + кинетическая энергия = потенциальная энергия.

mgh + (m/2)v^2 = 0,25Mgh + 0,25Mv^2.

Сокращаем массы и переносим все в одну сторону:

gh + (1/2)v^2 = 0,25gh + 0,25v^2.

gh + (1/2)v^2 = 0,25(gh + v^2).

gh + (1/2)v^2 = 0,25gh + 0,25v^2.

0,75gh = 0,75v^2.

gh = v^2.

Отсюда получаем, что скорость груза будет равна v. Таким образом, верный ответ - груз будет подниматься со скоростью v.