Номер 1, страница 67 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-55. Рычаги в технике, быту и природе. Вариант 2 - номер 1, страница 67.

Условие.

1. В школьной мастерской мальчик, чтобы сильно зажать в тиски обрабатываемую деталь, берётся не за середину, а за край ручки тисков (рис. 95). Почему?

Рис. 95

Решение.

1. Это действие основано на правиле моментов сил. Ручка тисков является рычагом, который вращается вокруг оси зажимного винта. Для того чтобы создать вращение, необходимо приложить момент силы.

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

$M = F \cdot l$

где $\text{F}$ — приложенная сила, а $\text{l}$ — плечо силы, то есть расстояние от оси вращения до точки приложения силы.

Чтобы сильно зажать деталь, нужно создать как можно больший момент силы. Сила, которую может приложить мальчик, ограничена. Согласно формуле, чтобы увеличить момент силы $\text{M}$ при постоянной силе $\text{F}$, необходимо увеличить плечо $\text{l}$.

Когда мальчик берётся за край ручки, он выбирает максимально возможное расстояние от оси вращения до точки приложения своей силы, то есть максимально увеличивает плечо силы $\text{l}$. Если взяться за середину ручки, плечо силы будет значительно короче, и для создания такого же момента силы придётся приложить гораздо большее усилие.

Таким образом, прикладывая силу к краю ручки, мальчик получает наибольший выигрыш в силе, что позволяет ему с тем же усилием создать максимальный зажимной момент и надёжно закрепить деталь.

Ответ: Мальчик берётся за край ручки, чтобы увеличить плечо силы. При увеличении плеча силы, согласно формуле момента силы $M = F \cdot l$, для создания необходимого вращающего момента требуется приложить меньшую силу, или, приложив ту же силу, можно создать больший вращающий момент и, следовательно, сильнее зажать деталь.