Номер 5, страница 86 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-45. Рычаги в технике, быту и природе. Вариант № 1 - номер 5, страница 86.

Решение.

Решение

Открытие или закрытие двери — это пример вращательного движения тела вокруг неподвижной оси. В данном случае телом является дверь, а осью вращения — линия, проходящая через дверные петли. Чтобы вызвать вращение, необходимо приложить силу, которая создаст вращающий момент, или момент силы.

Момент силы $\text{M}$ вычисляется по формуле:

$M = F \cdot d$

где $\text{F}$ — приложенная сила, а $\text{d}$ — плечо силы, то есть кратчайшее расстояние от оси вращения до точки приложения силы. В случае с дверью, плечо силы — это расстояние от петель до ручки.

Чтобы открыть дверь, нужно создать определенный момент силы, достаточный для преодоления трения в петлях. Из формулы следует, что для создания одного и того же момента силы $\text{M}$ приложенная сила $\text{F}$ обратно пропорциональна плечу $\text{d}$ ($F = M/d$). Это означает, что чем больше плечо силы (расстояние от петель до ручки), тем меньшую силу нужно приложить.

Чтобы человеку было как можно легче открывать дверь, то есть прикладывать минимальное усилие, необходимо сделать плечо силы $\text{d}$ максимальным. Максимально возможным плечом является расстояние от петель до противоположного края двери. Именно по этой причине дверную ручку располагают как можно дальше от петель.

Ответ: Дверную ручку располагают на противоположной от петель стороне, чтобы увеличить плечо силы. Согласно правилу моментов ($M = F \cdot d$), чем больше плечо, тем меньшую силу необходимо приложить для создания того же вращающего момента и открытия двери.