Номер 3, страница 188 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Упражнение 35. Параграф 54. Момент силы. Глава 4. Работа и мощность. Энергия - номер 3, страница 188.

Условие.

3. Можно ли дверь (рис. 174) считать рычагом?

Решение.

Решение 2.

Да, дверь (рис. 174) можно и нужно считать рычагом. Рычаг — это твёрдое тело, способное вращаться вокруг неподвижной оси (точки опоры). В данном случае дверное полотно является твёрдым телом, а осью вращения служит линия, проходящая через дверные петли. Сила, заставляющая дверь вращаться, обычно прикладывается к ручке.

Дверная ручка располагается как можно дальше от петель для того, чтобы увеличить плечо прикладываемой силы. Согласно правилу моментов, момент силы $M$, вызывающий вращение, определяется формулой: $M = F \cdot l$, где $F$ — приложенная сила, а $l$ — плечо силы (кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы).

Чтобы повернуть дверь, нужно создать момент силы, который будет больше момента сил сопротивления (трения в петлях, сопротивления воздуха и т.д.). Увеличивая плечо $l$, мы можем приложить меньшую силу $F$ для создания необходимого вращающего момента $M$. Именно поэтому дверь гораздо легче открывать, толкая её за край, противоположный петлям, и очень трудно — толкая её вблизи петель, где плечо силы мало.

Таким образом, дверь является наглядным примером рычага, который даёт выигрыш в силе.

Ответ: Да, дверь можно считать рычагом, где дверное полотно — это тело рычага, дверные петли — ось вращения (точка опоры), а точка приложения силы — место, где мы толкаем или тянем дверь (обычно ручка).