На шарнире укреплён конец лёгкого рычага, к которому прикреплена гиря массой 2,5 кг. С какой силой нужно тянуть за рычаг вверх, как показано на рисунке 1, чтобы рычаг находился в равновесии?
от

1 Ответ

Дано:  
Масса гири m = 2.5 кг  
Ускорение свободного падения g ≈ 9.8 м/с²  

Найти:  
Силу, необходимую для поддержания равновесия рычага  

Решение:  
Для того чтобы рычаг находился в равновесии, момент силы, создаваемый гирей, должен быть равен моменту силы, создаваемой тянущей силой.

Момент силы, создаваемый гирей, определяется как произведение её массы на расстояние до оси вращения (шарнира). Пусть L - расстояние от точки прикрепления гири до оси вращения.

Момент силы, создаваемой тянущей силой, равен произведению этой силы на расстояние от точки приложения силы до оси вращения.

Пусть F - сила, которую нужно приложить к рычагу для равновесия.

Момент силы гири равен моменту силы, создаваемой тянущей силой:

m * g * L = F * L

Отсюда выразим силу F:

F = m * g

Подставим известные значения:

F = 2.5 кг * 9.8 м/с²

F ≈ 24.5 Н

Ответ:  
С силой в приблизительно 24.5 Н нужно тянуть за рычаг вверх, чтобы рычаг находился в равновесии.
от