Номер 8, страница 101 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Простые механизмы. Рычаг - номер 8, страница 101.

Решение.

Решение

Условие равновесия рычага заключается в том, что моменты сил, вращающие его в противоположных направлениях относительно оси вращения (точки опоры), должны быть равны. Момент силы $\text{M}$ — это произведение модуля силы $\text{F}$ на её плечо $\text{l}$. Плечо силы — это кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

Если на рычаг действуют две силы $F_1$ и $F_2$ на плечах $l_1$ и $l_2$ соответственно, то условие равновесия (равенство моментов $M_1 = M_2$) можно записать в виде формулы:

$F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$

Преобразуем это равенство в пропорцию, чтобы увидеть зависимость между силами и плечами:

$\frac{F_1}{F_2} = \frac{l_2}{l_1}$

Эта формула показывает, что отношение сил равно обратному отношению их плеч. Такая зависимость называется обратной пропорциональностью. Это означает, что во сколько раз одно плечо длиннее другого, во столько же раз приложенная к нему сила должна быть меньше для достижения равновесия.

Теперь проанализируем предложенные варианты ответа:

1) Если его плечи равны. Это условие будет достаточным для равновесия только в том случае, если и действующие силы равны. Само по себе оно не гарантирует равновесие.

2) Если на него действуют равные силы. Это условие будет достаточным для равновесия только в том случае, если плечи этих сил равны. Это также не является общим условием равновесия.

3) Если действующие на него силы обратно пропорциональны своим плечам. Это утверждение является точной словесной формулировкой правила равновесия рычага, выраженного формулой $\frac{F_1}{F_2} = \frac{l_2}{l_1}$. Это правильный ответ.

4) Если действующие на рычаг силы прямо пропорциональны плечам. Это утверждение математически означало бы $\frac{F_1}{l_1} = \frac{F_2}{l_2}$, что противоречит правилу моментов. Следовательно, это неверно.

Таким образом, общее условие равновесия рычага заключается в том, что действующие на него силы обратно пропорциональны своим плечам.

Ответ: 3) Если действующие на него силы обратно пропорциональны своим плечам.