Вопрос школьника
При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, на большее — 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча. (Весом рычага пренебречь.)
Ответ от учителя
Для того, чтобы рычаг находился в равновесии, необходимо, чтобы момент силы, действующей на меньшее плечо, равнялся моменту силы, действующей на большее плечо. Момент силы определяется как произведение силы на расстояние до оси вращения (в данном случае, до точки опоры рычага).
Момент силы, действующей на меньшее плечо, равен:
M1 = F1 * L1
где F1 = 300 Н — сила, действующая на меньшее плечо, L1 = 5 см — длина меньшего плеча.
M1 = 300 Н * 0,05 м = 15 Нм
Момент силы, действующей на большее плечо, равен:
M2 = F2 * L2
где F2 = 20 Н — сила, действующая на большее плечо, L2 — длина большего плеча (что и требуется найти).
Так как рычаг находится в равновесии, то M1 = M2:
M2 = M1 = 15 Нм
Подставляем известные значения:
20 Н * L2 = 15 Нм
L2 = 15 Нм / 20 Н = 0,75 м
Ответ: длина большего плеча равна 0,75 м.
