Для решения данной задачи рассмотрим ситуацию в форме энергетического равновесия.
Когда груз поднимается на высоту, его потенциальная энергия увеличивается, а работа, совершенная подъемником, равна изменению потенциальной энергии груза.
Считаем, что работа, совершаемая подъемником, равна потенциальной энергии груза, т.е.:
\[ \text{Работа} = \text{Потенциальная энергия} \]
\[ mgh = mgx \]
Где:
- \( m \) - масса груза
- \( g \) - ускорение свободного падения (принимаем \( g = 9.81 \, м/с^2 \))
- \( h \) - высота, на которую подняли груз (в данном случае \( h = 4 \, метра \))
- \( x \) - длина, на которую был вытянут свободный конец веревки
Решим уравнение относительно \( x \):
\[ 4mg = mgx \]
\[ x = 4 \, метра \]
Таким образом, свободный конец веревки был вытянут на \( 4 \, метра \).