Что такое состояние устойчивого равновесия?
1)равновесие, при котором выведенная из равновесия система не возвращается в начальное положение
2)равновесие, при котором выведенная из положения равновесия система вновь к нему возвращается
3)если при отклонении и перемещении системы она остаётся в равновесии
340 Н.
На рис.А показан неподвижный блок, который не дает выигрыша в силе или расстоянии. Единственное его достоинство, - перенаправление действующей силы в более удобном направлении, когда тянущий груз человек может использовать для подъема груза вес собственного тела, а не вытягивать 70-килограммовый груз вверх практически "на руках".
Единственный недостаток такого блока: невозможность поднять груз, массой больше, чем масса человека, который его тянет.
На рис.Б показан подвижный блок, дающий двукратный выигрыш в силе и двукратный же проигрыш в расстоянии. То есть, для подъема груза на высоту 1 м необходимо выбрать 2 метра веревки, но усилие при этом нужно будет приложить в 2 раза меньшее, то есть 340 Н.
В качестве нулевого уровня выберем уровень связанный с начальным положением тела. Потенциальная энергия тела в момент бросания равна нулю, так как потенциальная энергия является функцией высоты, кинетическая энергия равна mv2/2.
В интересующей нас точке кинетическая энергия тела будет равна его потенциальной энергии (по условию задачи)
Eк = Ep. (1)
Запишем закон сохранения механической энергии (сопротивление среды отсутствует)
mv2/2 = Eк + Ep = Ep + Ep = 2Ep.
Здесь мы воспользовались (1)
Тогда
mv2/2 = 2mgh, или v2/(4g) = h
После вычисления
h = 202/(4 × 10) = 10 (м). ответ: на высоте 10 м кинетическая энергия тела равна его потенциальной.