Question

Менше плече важеля має довжину 20 см, а більше вдвічі довше. До більшого плеча підвішений тягарець масою 300 Г. Яку силу треба прикласти до меншого плеча, щоб зрівноважити важіль?

Answer 1

Ответ:

За умовою важіль знаходиться у рівновазі, тому момент сили на більшому плечі дорівнює моменту на меншому плечі:

Момент сили на більшому плечі = Момент сили на меншому плечі

F * L1 = F2 * L2

де F - шукана сила на меншому плечі, L1 - довжина меншого плеча (20 см), F2 - маса тягарця (300 г), L2 - довжина більшого плеча (40 см).

Розв'язуємо рівняння:

F * 20 см = 300 г * 40 см

F = (300 г * 40 см) / 20 см = 600 г

Отже, потрібно прикласти силу в 600 г до меншого плеча, щоб зрівноважити важіль.

Объяснение:

Answer 2

Для зрівноваження важеля момент сил, прикладених до обох плечей, повинен бути рівний. Момент сили розраховується як добуток сили на важіль (або відстань від точки прикладення сили до осі обертання). У даному випадку ми можемо використовувати наступну формулу:

Момент сили на меншому плечі = Момент сили на більшому плечі

Момент сили на меншому плечі = Сила * Довжина меншого плеча Момент сили на більшому плечі = Сила * Довжина більшого плеча

Ми знаємо, що довжина меншого плеча дорівнює 20 см, а довжина більшого плеча вдвічі довша, тобто 40 см. Маса тягарця на більшому плечі дорівнює 300 г (0,3 кг).

Отже, ми можемо записати рівняння:

Сила * 20 см = 0,3 кг * 9,8 м/с² * 40 см

Спершу переведемо довжини в одиниці метра:

Сила * 0,2 м = 0,3 кг * 9,8 м/с² * 0,4 м

Тепер можемо знайти силу:

Сила = (0,3 кг * 9,8 м/с² * 0,4 м) / (0,2 м)

Сила = 5,88 Н (ньютонів)

Отже, для зрівноваження важеля потрібно прикласти силу приблизно 5,88 Н до меншого плеча.