Question

2. С помощью рычага длиной 80 см поднимают груз массой 15 кг, установленный на коротком плече. Какую силу F надо приложить для подъема груза? Плечо силы F равно 50 см (90 Н).

Answer 1

Дано:

Lo=80 см = 0,8 м (длина рычага)

L=50 см=0,5 м (длинное плечо)

m1=15 кг

Найти:

F-?

Решение:

L1-короткое плечо

F1*L1=F*L

F1=m1*g

m1*g*L1=F*L

Т.к. 80 см-длина всего рычага, то надо найти короткое (неизвестное) плечо

L1=Lo-L

F=m1*g*(Lo-L):L

F=15*10*(0,8-0,5)/0,5=45/0,5= 90 Н

Ответ: 90 Н

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать принцип моментов. Момент силы в данном случае определяется как произведение силы на плечо (расстояние от точки приложения силы до оси вращения). Момент силы вращения должен быть равен моменту силы груза, чтобы груз оставался в равновесии.

Момент силы вращения (F) можно выразить следующим образом:

Момент силы вращения (F) = Сила (F) × Плечо силы (L)

Момент силы груза = Масса груза (m) × Ускорение свободного падения (g) × Плечо груза

Момент силы груза = 15 кг × 9.8 м/с² × 50 см = 7350 Н·м (Ньютон-метров)

Теперь, чтобы груз оставался в равновесии, момент силы вращения (F) должен быть равен моменту силы груза:

F × 80 см = 7350 Н·м

Переведем 80 см в метры (1 м = 100 см):

0.8 м × F = 7350 Н·м

Теперь найдем F:

F = 7350 Н·м / 0.8 м = 9187.5 Н

Сила, которую нужно приложить, чтобы поднять груз массой 15 кг с использованием рычага, равна 9187.5 Н (Ньютонов).