Вопрос школьника
Коромысло находится в равновесии при подвешивании к нему тел массами m1 = 2 кг и m2, длина плеча d1 = 30 см, длина плеча d2 = 10 см. Считая коромысла и нити невесомыми определить массу второго тела m2.
Ответ от учителя
Для того чтобы коромысло находилось в равновесии, необходимо, чтобы моменты сил, действующих на него, были равны. Момент силы определяется как произведение силы на плечо, по которому она действует.
В данном случае на коромысло действуют две силы: сила тяжести первого тела m1 и сила тяжести второго тела m2. При этом сила тяжести первого тела действует на коромысло на расстоянии d1 от точки подвеса, а сила тяжести второго тела – на расстоянии d2.
Таким образом, момент силы, действующей на первое тело, равен m1*g*d1, где g – ускорение свободного падения. Момент силы, действующей на второе тело, равен m2*g*d2.
Так как коромысло находится в равновесии, то моменты сил, действующих на него, должны быть равны: m1*g*d1 = m2*g*d2. Отсюда можно выразить массу второго тела: m2 = m1*d1/d2 = 2*30/10 = 6 кг.
Таким образом, масса второго тела, при которой коромысло находится в равновесии, равна 6 кг.
