Question

Рычагом поднимают плиту массой 300кг. Какую силу следует приложить к больему плечу рычага (3м) если меньшее составляет 0.5м? Чему равен выйгрыш в силе?

Answer 1

F1l1=F2l2

mg*0.5=3F2

1500=3F2

F2=500Н.

Теперь посчитаем, какую силу нам бы пришлось приложить, поднимая тело без рычага:

F=P=mg=3000 Н.

Выигрыш в силе=3000-500=2500Н, или в 6 раз.

Answer 2

Для решения задачи необходимо использовать принцип моментов. Согласно этому принципу, момент силы на одном конце рычага равен моменту силы на другом конце рычага.

Момент силы определяется как произведение силы на расстояние от точки приложения силы до оси вращения. В данном случае, осью вращения является точка опоры плиты.

Используя формулу для момента силы, можно записать:

Момент на большом плече = Момент на малом плече

F * 3м = 300кг * 9.81м/c² * 0.5м

где F - искомая сила, приложенная на большем плече рычага.

Решая уравнение относительно F, получим:

F = (300кг * 9.81м/c² * 0.5м) / 3м

F = 147,15 Н

Таким образом, чтобы поднять плиту массой 300кг с помощью рычага, необходимо приложить силу в 147,15 Н на большем плече рычага.

Выигрыш в силе (также называемый механическим преимуществом рычага) определяется как отношение длины большого плеча к длине малого плеча. В данном случае, выигрыш в силе равен:

Выигрыш в силе = Длина большого плеча / Длина малого плеча = 3м / 0.5м = 6

Таким образом, использование рычага с большим плечом в 3м позволяет снизить необходимую силу в 6 раз для поднятия плиты массой 300кг.