Вопрос школьника
В каком из случаев, изображённых на рисунке, у человека получится поднять камень, масса которого больше его массы в 2 раза?
Ответ от учителя
На рисунке изображены три случая, в которых человек пытается поднять камень, масса которого больше его массы в 2 раза.
В первом случае (слева) человек пытается поднять камень, держа его на вытянутых руках перед собой. В этом случае момент силы, создаваемой камнем, будет равен произведению его массы на расстояние от точки опоры (точки, где руки держат камень) до центра масс камня. Если масса камня больше массы человека в 2 раза, то момент силы будет слишком большим для того, чтобы человек мог удержать камень на вытянутых руках.
Во втором случае (в центре) человек пытается поднять камень, держа его на плечах. В этом случае момент силы будет равен произведению массы камня на расстояние от точки опоры (точки, где камень лежит на плечах) до центра масс камня. Если расстояние от точки опоры до центра масс камня меньше, чем половина роста человека, то момент силы будет меньше, чем в первом случае, и человек сможет удержать камень на плечах. Однако, если расстояние от точки опоры до центра масс камня больше, чем половина роста человека, то момент силы будет слишком большим для того, чтобы человек мог удержать камень на плечах.
В третьем случае (справа) человек пытается поднять камень, используя рычаг. В этом случае момент силы будет равен произведению силы, которую человек приложил к рычагу, на длину рычага. Если длина рычага больше, чем расстояние от точки опоры до центра масс камня, то момент силы будет меньше, чем в первом случае, и человек сможет поднять камень. Однако, если длина рычага меньше, чем расстояние от точки опоры до центра масс камня, то момент силы будет слишком маленьким для того, чтобы человек мог поднять камень.
Таким образом, изображенный на рисунке случай, в котором человек сможет поднять камень, масса которого больше его массы в 2 раза, — это случай, когда он использует рычаг, длина которого больше, чем расстояние от точки опоры до центра масс камня.
