Question

Задание № 4 (1 балл. Простые механизмы) Определите, с какой силой давит палка на плечо туриста, несущего на конце палки груз массой 4 кг, если длина палки от плеча до руки 30 см, а расстояние от плеча до узла 60 см. Массу палки не учитывать. Указание: сначала определите, рычагом какого рода является палка.можно пожалуйста подробное решение​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

m = 4 кг

L2 =  0.3м

L1= 0.6м

F = ?

сила тяжести груза

F1 = m*g = 4*10 = 40 H

сила с которой рука действует на палку (правило моментов)

F2*L2 = F1*L1

F2 = F1*L1 / L2 = 40*0.6 / 0.3 = 80 H

сила давления на плечо

F = F1+F2 = 40+80 = 120 H

Answer 2

Для решения этой задачи используем принцип моментов сил. Сначала определим, является ли палка рычагом первого или второго рода.

Рычаг первого рода (также называемый простым рычагом) - это такой рычаг, у которого точка опоры (плечо) находится между точкой приложения силы и точкой приложения нагрузки. Рычаг второго рода (также известный как рычаг класса "маятник") - это рычаг, у которого точка приложения силы находится между точкой опоры и точкой приложения нагрузки.

В данном случае точка опоры (плечо) - это плечо туриста, точка приложения силы - это рука туриста, а точка приложения нагрузки - это груз на конце палки.

Поскольку расстояние от плеча туриста до точки приложения силы (руки) меньше расстояния от плеча до точки приложения нагрузки (груза на конце палки), палка является рычагом второго рода.

Теперь применим принцип моментов сил:

\[ \text{Момент силы} = \text{Сила} \times \text{Расстояние} \]

Момент силы, действующей на палку, равен моменту силы груза на конце палки:

\[ \text{Сила} \times \text{Расстояние от плеча до узла} = \text{Масса} \times \text{Ускорение свободного падения} \times \text{Расстояние от плеча до груза} \]

\[ \text{Сила} \times 60 \, \text{см} = 4 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 30 \, \text{см} \]

Теперь решим это уравнение относительно силы:

\[ \text{Сила} \times 60 \, \text{см} = 4 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 30 \, \text{см} \]

\[ \text{Сила} = \frac{4 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 30 \, \text{см}}{60 \, \text{см}} \]

\[ \text{Сила} = 19.6 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила, с которой палка давит на плечо туриста, равна 19.6 Н (ньютон).