Номер 2, страница 65 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-54. Момент силы. Вариант 1 - номер 2, страница 65.

Условие.

2. Равны ли моменты сил, вращающие качели по ходу часовой стрелки и против хода часовой стрелки (рис. 90)? Ноги детей не касаются земли.

Рис. 90

Решение.

Решение

Качели, показанные на рисунке, являются примером рычага, находящегося в состоянии равновесия. Мы видим, что доска качелей расположена горизонтально, то есть она не поворачивается ни в одну, ни в другую сторону. Это означает, что система находится в равновесии.

Условием равновесия рычага является равенство моментов сил, вращающих его в противоположных направлениях. Момент силы ($\text{M}$) — это физическая величина, равная произведению силы ($\text{F}$) на её плечо ($\text{l}$), то есть кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

Формула момента силы:

$M = F \cdot l$

На левую сторону качелей действует вес мальчика, создавая момент силы, который стремится повернуть качели против хода часовой стрелки ($M_{против}$). На правую сторону качелей действует суммарный вес двух детей, создавая момент силы, который стремится повернуть качели по ходу часовой стрелки ($M_{по}$).

Так как качели находятся в равновесии, то по правилу моментов, суммарный момент сил, вращающий рычаг по часовой стрелке, должен быть равен суммарному моменту сил, вращающему рычаг против часовой стрелки:

$M_{по} = M_{против}$

Следовательно, моменты сил, вращающие качели в разных направлениях, равны друг другу.

Ответ: Да, моменты сил, вращающие качели по ходу часовой стрелки и против хода часовой стрелки, равны. Это является условием равновесия качелей, которое наблюдается на рисунке.