Номер 4, страница 97 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Контрольная работа 4. Вариант № 3 - номер 4, страница 97.

Решение.

Дано:

Первая сила $F_1 = 5$ Н

Плечо первой силы $l_1 = 20$ см

Плечо второй силы $l_2 = 10$ см

Переведем плечи в систему СИ:

$l_1 = 20 \text{ см} = 0,2 \text{ м}$

$l_2 = 10 \text{ см} = 0,1 \text{ м}$

Найти:

Вторую силу $F_2$

Решение:

Условием равновесия рычага является равенство моментов сил, вращающих его в противоположных направлениях. Момент силы ($\text{M}$) определяется как произведение модуля силы ($\text{F}$) на её плечо ($\text{l}$).

Формула условия равновесия рычага:

$M_1 = M_2$

где $M_1$ - момент первой силы, а $M_2$ - момент второй силы.

Расписывая моменты, получаем:

$F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$

Из этой формулы выразим искомую вторую силу $F_2$:

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

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$F_2 = \frac{5 \text{ Н} \cdot 0,2 \text{ м}}{0,1 \text{ м}} = \frac{1 \text{ Н} \cdot \text{м}}{0,1 \text{ м}} = 10$ Н

Обратите внимание, что в данном случае можно было не переводить плечи в метры, так как единицы измерения (сантиметры) в числителе и знаменателе сокращаются:

$F_2 = \frac{5 \text{ Н} \cdot 20 \text{ см}}{10 \text{ см}} = 10$ Н

Полученный результат соответствует варианту ответа 3).

Ответ: 10 Н.