Question

До довгого плеча важеля підвісили вантаж масою 2 кг. Яку силу треба прикласти до короткого плеча, довжина якого в 4 рази менша,щоб важіль перебував у рівновазі? Масу важеля не враховуйте.

Answer 1

m=2 кг    L2=4*L1    F1=?

F2=m*g      M1=M2      F1*L1=F2*L2  (моменты сил равны)

F1=4*m*g=4*2*10=80 H

===============

Answer 2

Для важелю, який перебуває у рівновазі, сума моментів сил, що діють на нього, повинна дорівнювати нулю. Момент сили можна визначити, помноживши силу на відстань від точки прикладання сили до осі обертання (плече).

Нехай коротке плече має довжину x, тоді довге плече має довжину 4x.

За умовою задачі, на довге плече підвісили вантаж масою 2 кг. Ми можемо визначити силу тяжіння, яка діє на вантаж, за формулою F = m * g, де m - маса вантажу, g - прискорення вільного падіння. Зазвичай, значення прискорення вільного падіння на Землі приймають за 9,8 м/с^2.

F = 2 кг * 9,8 м/с^2 = 19,6 Н

Тепер ми можемо визначити, яку силу треба прикласти до короткого плеча, щоб важіль перебував у рівновазі. Нехай ця сила позначається як F1.

Момент сили, що діє на довге плече, буде рівний моменту сили, що діє на коротке плече:

F1 * x = 19,6 Н * 4x

F1 * x = 78,4 Н * x

F1 = 78,4 Н

Таким чином, силу треба прикласти до короткого плеча, щоб важіль перебував у рівновазі, дорівнює 78,4 Н.