Номер 1, страница 85 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-44. Рычаг. Равновесие сил на рычаге. Момент силы. Вариант № 2 - номер 1, страница 85.

Решение.

Дано:

Меньшее плечо рычага, $l_1 = 4 \text{ см}$
Большее плечо рычага, $l_2 = 12 \text{ см}$
Сила, действующая на меньшее плечо, $F_1 = 60 \text{ Н}$

$l_1 = 4 \text{ см} = 0.04 \text{ м}$
$l_2 = 12 \text{ см} = 0.12 \text{ м}$

Найти:

Силу, действующую на большее плечо, $F_2$.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся правилом равновесия рычага. Рычаг находится в равновесии, если моменты сил, вращающих его по часовой стрелке, равны моментам сил, вращающих его против часовой стрелки. Момент силы ($\text{M}$) равен произведению силы ($\text{F}$) на ее плечо ($\text{l}$).

Условие равновесия рычага записывается формулой:

$M_1 = M_2$

или

$F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$

где $F_1$ — сила, действующая на меньшее плечо $l_1$, а $F_2$ — сила, действующая на большее плечо $l_2$.

Из этой формулы выразим искомую силу $F_2$:

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

Теперь подставим числовые значения в формулу. Для удобства можно использовать длины плеч как в сантиметрах, так и в метрах, так как единицы измерения длины сократятся. Используем значения в метрах (система СИ).

$F_2 = \frac{60 \text{ Н} \cdot 0.04 \text{ м}}{0.12 \text{ м}} = \frac{2.4 \text{ Н} \cdot \text{м}}{0.12 \text{ м}} = 20 \text{ Н}$

Таким образом, сила, действующая на большее плечо рычага, равна 20 Н.

Ответ: сила, действующая на большее плечо, равна 20 Н.