Какую силу нужно приложить к большему плечу рычага, если рабочий поднимает плиту массой 120 кг, при этом длина большего плеча равна 2,4 м, а меньшего плеча – 0,8 м?

Физика 8 класс Рычаги и условия равновесия рычаг сила плита масса плечо физика 120 кг 2,4 м 0,8 м механика Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать принцип рычага, который основан на равновесии моментов сил относительно точки опоры. Момент силы (или момент) определяется как произведение силы на плечо рычага.

Шаги решения:

1. Сначала найдем вес плиты. Вес (сила тяжести) можно вычислить по формуле:
• F_тяжести = m * g,
2. где:
• m = 120 кг (масса плиты),
• g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
3. Подставим значения:
• F_тяжести = 120 кг * 9,81 м/с² = 1177,2 Н.
4. Теперь рассчитаем моменты сил. Для равновесия моментов относительно точки опоры должно выполняться следующее условие:
• Момент от силы тяжести = Момент от силы, которую мы приложим.
5. Момент от силы тяжести:
• M_тяжести = F_тяжести * L_меньшее плечо,
• где L_меньшее плечо = 0,8 м.
6. Подставим значения:
• M_тяжести = 1177,2 Н * 0,8 м = 941,76 Н·м.
7. Теперь найдем силу, которую нужно приложить к большему плечу:
• M_приложенной силы = F_приложенной силы * L_большее плечо,
• где L_большее плечо = 2,4 м.
8. Так как моменты должны быть равны, то:
• 941,76 Н·м = F_приложенной силы * 2,4 м.
9. Решим уравнение для F_приложенной силы:
• F_приложенной силы = 941,76 Н·м / 2,4 м = 392,4 Н.

Ответ: Для поднятия плиты массой 120 кг, нужно приложить силу примерно 392,4 Н к большему плечу рычага.