4. Вантаж масою 45 кг піднімають за допомогою пристрою, який складається з рухомого та нерухомого блоків (див. рисунок). Яку силу потрібно прикласти до вільного кінця мотузки, якщо ККД пристрою становить 75 %?

Рухомий блок утримують дві гілки мотузки, тому під час піднімання вантажу на висоту h вільний кінець мотузки переміщується на 2h.

1. Корисна робота дорівнює роботі з піднімання вантажу: \(A_{кор}=mgh\).

2. Робота прикладеної сили: \(A_{зат}=F\cdot 2h\).

3. За означенням ККД: \(\eta=\frac{A_{кор}}{A_{зат}}=\frac{mgh}{2Fh}\), звідси \(F=\frac{mg}{2\eta}\).

4. Підставимо \(m=45\) кг, \(g\approx10\) Н/кг, \(\eta=0.75\): \(F=\frac{45\cdot10}{2\cdot0.75}=300\) Н.

Відповідь: до вільного кінця мотузки потрібно прикласти силу 300 Н.