Номер 1, страница 205 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

1. Укажите точку опоры и плечи сил у рычагов, изображенных на рис. 8.33.7.

Рис. 8.33.7

а

В данном случае рычагом является палка, которую человек держит на плече.

• Точка опоры: плечо человека, на котором лежит палка.
• На рычаг действуют две силы: сила тяжести рюкзака, направленная вниз, и сила, с которой человек удерживает палку рукой, также направленная вниз.
• Плечо силы тяжести рюкзака: это кратчайшее расстояние от точки опоры (плеча) до линии действия силы тяжести рюкзака.
• Плечо удерживающей силы руки: это кратчайшее расстояние от точки опоры (плеча) до кисти руки, которая держит палку.

Для равновесия рычага моменты сил должны быть равны. Если обозначить силу тяжести рюкзака как $F_1$ и ее плечо как $l_1$, а удерживающую силу руки как $F_2$ и ее плечо как $l_2$, то условие равновесия имеет вид: $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$.

Ответ: Точка опоры – плечо человека. Плечи сил – расстояние от плеча до рюкзака и расстояние от плеча до руки, удерживающей палку.

б

Система рычага в этом случае аналогична предыдущей.

• Точка опоры: плечо человека.
• Рычаг: палка.
• Плечо силы тяжести мешка: расстояние от плеча до мешка.
• Плечо удерживающей силы руки: расстояние от плеча до руки.

Основное отличие от рисунка а заключается в том, что плечо силы тяжести мешка здесь значительно больше. Согласно условию равновесия рычага $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$, увеличение плеча $l_1$ при неизменном весе груза $F_1$ и плече удерживающей силы $l_2$ требует от человека приложения большей удерживающей силы $F_2$. Поэтому нести груз таким способом тяжелее.

Ответ: Точка опоры – плечо человека. Плечи сил – расстояние от плеча до мешка и расстояние от плеча до руки, удерживающей палку.

Для рисунка с гребцом в лодке

В случае с гребцом в лодке рычагом является весло. Существует несколько моделей для описания этого рычага, одна из наиболее распространенных для гребли на каноэ/байдарке следующая:

• Точка опоры: верхняя рука гребца (на рисунке — левая). Эта рука в основном фиксирует положение весла и служит осью вращения.
• Сила усилия: сила, прикладываемая нижней рукой гребца (на рисунке — правой). Эта сила совершает основную работу. Плечо этой силы – это расстояние между верхней (опорной) и нижней руками.
• Сила сопротивления: сила сопротивления воды, действующая на лопасть весла. Плечо этой силы – это расстояние от верхней (опорной) руки до центра погруженной в воду лопасти весла.

Ответ: Рычаг – весло. Точка опоры – верхняя рука гребца. Плечо силы усилия – расстояние между руками. Плечо силы сопротивления – расстояние от верхней руки до лопасти весла.