Công cần thiết để nâng vật lên độ cao 10 m là:

A = mgh = 200 kg * 10 m/s^2 * 10 m = 20.000 J

Lực cần dùng để kéo dây nâng vật lên là F1 = 1500 N. Quãng đường kéo dây là bằng độ cao vật được nâng lên, tức là 10 m.

Công thực hiện để nâng vật lên bằng lực F1 là:

A1 = F1 * s = 1500 N * 10 m = 15.000 J

Hiệu suất của hệ thống là:

H = (A1 / A) * 100% = (15.000 J / 20.000 J) * 100% = 75%

Vậy hiệu suất của hệ thống này là 75%.

Khi vật chuyển động ở độ cao 3 m, cơ năng của vật là:

W = Wd + Wt = 37,5 J

Vì Wd = 2/3 Wt nên:

Wt = 3/2 Wd

Thế năng của vật ở độ cao 3 m là:

Wt = mgh = 3mg

Cơ năng của vật là:

W = Wd + Wt = 37,5 J

Thay Wt = 3mg vào công thức trên ta có:

37,5 = 2/3 Wt + 3mg
37,5 = 2/3 (3mg) + 3mg
37,5 = 2mg + 3mg
37,5 = 5mg

Khối lượng của vật là:

m = 37,5 / 5
m = 7,5 kg

Vận tốc của vật ở độ cao đó là:

Wd = 1/2 mv^2
2/3 Wt = 1/2 mv^2
2/3 (3mg) = 1/2 mv^2
2mg = 1/2 mv^2
4mg = mv^2
v^2 = 4g
v = sqrt(4g)
v = sqrt(4 * 10)
v = sqrt(40)
v = 6,32 m/s

Lực kéo hợp với phương ngang một góc 60o nên thành phần lực kéo theo phương ngang là:

F = F.k = 200.N. cos(60o) = 100 N

Công của lực kéo là:

A = F.s = 100.N.10.m = 1000 J

Công suất của người đó là:

P = A/t = 1000 J/5 s = 200 W

1