Номер 3, 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 3, страница 64.

Условие.

3. Ученик выполнил лабораторную работу по исследованию условия равновесия рычага. Результаты для сил и их плеч, которые он получил, представлены в таблице.

$F_1$, H	$l_1$, м	$F_2$, H	$l_2$, м
?	0,3	50	0,6

Чему равна сила $F_1$, если рычаг находится в равновесии?

Решение.

Дано:

$l_1 = 0,3$ м

$F_2 = 50$ Н

$l_2 = 0,6$ м

Все величины даны в системе СИ.

Найти:

$F_1$ – ?

Решение:

Условием равновесия рычага является равенство моментов сил, действующих на него относительно оси вращения. Момент силы $\text{M}$ определяется как произведение силы $\text{F}$ на её плечо $\text{l}$.

Условие равновесия рычага записывается в виде формулы:

$M_1 = M_2$

где $M_1$ - момент силы $F_1$, а $M_2$ - момент силы $F_2$.

Расписав моменты сил, получим:

$F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$

Из этого уравнения выразим неизвестную силу $F_1$:

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

Подставим известные значения из таблицы в полученную формулу и произведем вычисления:

$F_1 = \frac{50 \, \text{Н} \cdot 0,6 \, \text{м}}{0,3 \, \text{м}} = \frac{30}{0,3} \, \text{Н} = 100 \, \text{Н}$

Ответ: сила $F_1$ равна 100 Н.