Номер 2, страница 64 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-53. Рычаг. Равновесие сил на рычаге. Вариант 2 - номер 2, страница 64.

Условие.

2. Какой шоколадный батончик легче разломить на две части — длинный или короткий? Ответ обоснуйте.

Решение.

Легче разломить длинный шоколадный батончик. Это явление объясняется с помощью физического принципа рычага.

Когда мы ломаем батончик, мы создаем рычаг, где точка излома выступает в качестве точки опоры. Сила прикладывается руками на некотором расстоянии от этой точки опоры. Это расстояние называется плечом силы или плечом рычага.

Для излома любого объекта необходимо создать достаточный изгибающий момент силы $\text{M}$. Момент силы равен произведению приложенной силы $\text{F}$ на плечо рычага $\text{l}$:

$M = F \cdot l$

Из этой формулы видно, что для создания одного и того же момента силы $\text{M}$, чем больше плечо рычага $\text{l}$, тем меньшую силу $\text{F}$ необходимо приложить. У длинного шоколадного батончика есть возможность приложить силу на большем расстоянии от предполагаемого места излома, то есть использовать большее плечо $\text{l}$. У короткого батончика максимальное плечо рычага ограничено его длиной и будет меньше.

Следовательно, для того чтобы сломать длинный батончик, потребуется приложить меньшее усилие по сравнению с коротким батончиком (при условии, что их толщина и ширина одинаковы).

Ответ: Легче разломить длинный шоколадный батончик, так как он позволяет использовать большее плечо рычага и, следовательно, приложить меньшую силу для создания необходимого для излома момента силы.