Question

С помощью рычага рабочий поднимает груз массой 90 кг. Какую силу он прикладывает к большему плечу рычага, равному 1,8 м, если меньшее плечо 0,6 м?​

Answer 1

Воспользуйтесь свойством l1/l2=f2/f1, f2 равна силе тяжести, а дальше всё просто.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип момента сил.

Момент силы определяется как произведение силы на расстояние до точки, вокруг которой действует момент. В данном случае, момент силы на большем плече рычага должен быть равен моменту силы на меньшем плече рычага (поскольку рычаг находится в равновесии).

Момент силы на меньшем плече (малый рычаг): Момент = Сила × Расстояние Момент = F × 0,6 м (поскольку меньшее плечо 0,6 м)

Момент силы на большем плече (большой рычаг): Момент = F × 1,8 м (поскольку большее плечо 1,8 м)

Так как моменты сил должны быть равны, мы можем приравнять их: F × 0,6 м = F × 1,8 м

F × 0,6 м / 0,6 м = F × 1,8 м / 0,6 м F = 3F

Это означает, что сила, которую рабочий прикладывает к большему плечу рычага, в три раза больше силы, которую он прикладывает к меньшему плечу рычага.

Если сила, которую он прикладывает к меньшему плечу рычага (для поддержания равновесия), равна W (весу груза), то сила, которую он прикладывает к большему плечу рычага, будет 3W.

В данном случае, вес груза составляет 90 кг, что примерно равно 900 Н (Ньютон), так как вес груза можно рассчитать как массу умноженную на ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²):

Вес = Масса × Ускорение свободного падения Вес = 90 кг × 9,8 м/с² = 882 Н

Сила, которую рабочий прикладывает к большему плечу рычага, будет: Сила = 3 × Вес = 3 × 882 Н = 2646 Н

Итак, рабочий прикладывает силу в 2646 Н к большему плечу рычага.