Задание OGEPHYS574B42: Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Рычаг. Момент силы. Условие равновесия рычага. Подвижный и неподвижный блоки. КПД простых механизмов

Дано: m = 200 кг. Принимаем g = 10 Н·кг⁻¹.
Выберем систему Земли и ось Oy вверх. Груз поднимается равномерно, поэтому a_y = 0. На груз действуют тяжесть mg вниз и натяжение T вверх. Второй закон Ньютона в проекции:
T − mg = ma_y = 0,
откуда T = mg. Нить лёгкая, трение в блоке отсутствует, поэтому натяжение обеих ветвей одинаково. Сила на свободном конце равна натяжению: F = T.
Неподвижный блок меняет направление усилия, но не даёт выигрыша в силе. На него со стороны нити действуют две силы T вниз; их уравновешивает сила крепления вместе с весом самого блока, если он учитывается. Эти две ветви не поддерживают сам груз: к грузу присоединена только одна.
Следовательно, F = mg.
Подстановка:
F = 200 кг · 10 Н·кг⁻¹ = 2000 Н.
Проверка: натяжение 2000 Н уравновешивает тяжесть 2000 Н, сумма сил на грузе нулевая. При подъёме на h работа силы F равна Fh = mgh; свободный конец опускается на ту же длину h. Удваивать или делить вес пополам не требуется. Ответ: 2000 Н.