Question

На невесомом рычаге, длиной 120 см, который разделен на 12 равных частей, расположены грузы массами ти 40 кг и m2 = 50 кг, как показано на рисунке. Какая минимальная сила необходима дляудержания рычага в равновесии? Куда она направлена?​

Answer 1

Ответ:

Ответы на весь урок.

Условие равновесия рычага (урок 2)

тт-тт

1. произведению силы на его плечо

2. СО

3. 4.2 Нм

4. 9 кг

5. В

6. 4 Нм

7. 15 см.

8. 2 см, к грузу 2

9. 162.5 Н, вверх

Answer 2

Для того чтобы рычаг находился в равновесии, момент силы, создаваемый грузами, должен быть равен нулю. Момент силы определяется как произведение силы на расстояние до оси вращения. В данном случае, у нас есть две силы - сила, создаваемая грузом массой 40 кг, и сила, создаваемая грузом массой 50 кг.

Пусть F1 - сила, необходимая для удержания рычага в равновесии, и x - расстояние от оси вращения до груза массой 40 кг. Тогда момент силы, создаваемый грузом массой 40 кг, равен F1 * x.

Аналогично, пусть F2 - сила, необходимая для удержания рычага в равновесии, и y - расстояние от оси вращения до груза массой 50 кг. Тогда момент силы, создаваемый грузом массой 50 кг, равен F2 * y.

Так как рычаг находится в равновесии, моменты силы, создаваемые грузами, должны быть равны по модулю и противоположны по направлению. То есть:

F1 * x = F2 * y

Мы знаем, что x = 120 см / 12 = 10 см = 0.1 м и y = 120 см - 10 см = 110 см = 1.1 м.

Теперь мы можем решить уравнение:

F1 * 0.1 м = F2 * 1.1 м

Так как масса груза m1 = 40 кг и ускорение свободного падения g = 9.8 м/с^2, сила, создаваемая грузом массой 40 кг, равна F1 = m1 * g = 40 кг * 9.8 м/с^2 = 392 Н.

Аналогично, сила, создаваемая грузом массой 50 кг, равна F2 = m2 * g = 50 кг * 9.8 м/с^2 = 490 Н.

Теперь мы можем решить уравнение:

392 Н * 0.1 м = 490 Н * 1.1 м

39.2 Н * м = 539 Н * м

39.2 Н = 539 Н

Так как эти две силы не равны, рычаг не будет находиться в равновесии без дополнительной силы. Минимальная сила, необходимая для удержания рычага в равновесии, должна быть равной разности моментов силы, создаваемых грузами:

F = F2 - F1 = 490 Н - 392 Н = 98 Н

Таким образом, минимальная сила, необходимая для удержания рычага в равновесии, равна 98 Н. Она будет направлена в противоположную сторону от груза массой 40 кг.