Дано:
- Масса мальчика m1 = 45 кг.
Найти: максимальную массу груза m2, которую он может удержать с помощью одного подвижного и одного неподвижного блока.
Решение:
При использовании одного подвижного и одного неподвижного блока сила, необходимая для поднятия груза, уменьшается. В данной системе подвижный блок делит вес груза на два.
Сила тяжести, действующая на груз m2, выражается как:
F2 = m2 * g,
где g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).
Мальчик может прикладывать силу, равную своей весовой силе:
F1 = m1 * g = 45 кг * g.
Для равновесия и возможности удержания груза справедливо следующее уравнение:
F1 = F2 / 2.
Подставим уравнения:
m1 * g = m2 * g / 2.
Сократим g (поскольку оно не равно нулю):
m1 = m2 / 2.
Теперь выразим массу груза m2:
m2 = 2 * m1.
Подставим значение массы мальчика:
m2 = 2 * 45 кг = 90 кг.
Ответ: Мальчик массой 45 кг может удержать груз массой 90 кг.