Какова сила, которая действует вертикально вниз на правое плечо длиной 30 см, если на левое плечо рычага длиной 20 см приложена сила 60 Н и рычаг находится в состоянии равновесия?
Физика11 классРычаги и условия равновесиярычагсиларавновесиеплечофизикамомент силыдлина плеча60 Нвертикальная сила
Для решения этой задачи мы воспользуемся принципом момента сил, который утверждает, что в состоянии равновесия сумма моментов сил относительно любого пункта равна нулю.
В данном случае у нас есть два плеча рычага: левое и правое. Мы знаем, что:
Чтобы найти силу F2, которая действует на правое плечо, мы используем уравнение равновесия моментов:
Моменты на левом плече = Моменты на правом плечеМомент силы рассчитывается по формуле:
Момент = Сила × Длина плечаТеперь запишем уравнение для моментов:
F1 × L1 = F2 × L2Подставим известные значения:
60 Н × 20 см = F2 × 30 смТеперь преобразуем уравнение:
1200 Н*см = F2 × 30 смЧтобы найти F2, разделим обе стороны уравнения на 30 см:
F2 = 1200 Н*см / 30 смТеперь вычислим значение:
F2 = 40 НТаким образом, сила, которая действует вертикально вниз на правое плечо, равна 40 Н.