Номер 10, страница 105 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Момент силы. Применение рычагов - номер 10, страница 105.

Решение.

Решение

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов ответа, чтобы определить правильность утверждений.

1) Когда надо получить выигрыш в силе; очень часто

Рычаги являются одним из простейших механизмов, который позволяет получить выигрыш в силе. Прикладывая меньшую силу к длинному плечу рычага, можно преодолеть большую силу, действующую на коротком плече. Это следует из правила моментов для равновесия рычага: $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$, где $F_1$ и $F_2$ — силы, а $l_1$ и $l_2$ — их плечи. Выигрыш в силе $\frac{F_2}{F_1}$ равен отношению плеч $\frac{l_1}{l_2}$. Если $l_1 > l_2$, то мы получаем выигрыш в силе. Примеры: лом для перемещения тяжелых предметов, ножницы, тачка, открывалка для бутылок. Это самое распространенное применение рычагов, поэтому утверждение верно.

2) В случае необходимости выиграть в расстоянии; редко

Рычаг также можно использовать для получения выигрыша в расстоянии. В этом случае сила прикладывается к короткому плечу, а груз находится на длинном. При этом мы проигрываем в силе, но выигрываем в расстоянии, на которое перемещается конец длинного плеча. Согласно "золотому правилу механики", во сколько раз мы выигрываем в расстоянии, во столько же раз мы проигрываем в силе. Примеры: удочка, человеческая рука (предплечье), весло. Такое использование рычагов встречается реже, чем для выигрыша в силе, но оно существует. Таким образом, это утверждение также верно.

3) Когда хотят получить выигрыш и в силе, и в расстоянии; это невозможно

Данное утверждение является следствием "золотого правила механики", которое, в свою очередь, вытекает из закона сохранения энергии. Работа, совершаемая силой, равна произведению силы на перемещение ($A = F \cdot s$). В идеальном механизме без трения работа приложенной силы равна полезной работе: $A_{вх} = A_{вых}$ или $F_{вх} \cdot s_{вх} = F_{вых} \cdot s_{вых}$. Из этого равенства видно, что невозможно одновременно увеличить и силу ($F_{вых} > F_{вх}$), и расстояние ($s_{вых} > s_{вх}$), так как это нарушило бы равенство работ. Следовательно, получить выигрыш одновременно и в силе, и в расстоянии невозможно. Это утверждение верно.

4) Все ответы верные

Поскольку все три предыдущих утверждения (1, 2 и 3) являются верными и описывают различные аспекты применения рычагов и связанные с ними физические принципы, то итоговый правильный ответ — "Все ответы верные".

Ответ: 4.