Номер 1, страница 190 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Обсуди с товарищами. Параграф 55. Рычаги в технике, быту и природе. Глава 4. Работа и мощность. Энергия - номер 1, страница 190.

Условие.

1. Подумайте, при соблюдении какого условия твёрдое тело может выполнить роль рычага.

Решение.

Решение 2.

Твёрдое тело может выполнить роль рычага при соблюдении одного ключевого условия: у тела должна быть неподвижная точка опоры (или ось вращения), вокруг которой оно может свободно вращаться.

Рассмотрим это подробнее. Рычаг — это один из простейших механизмов, который определяется как любое твёрдое тело, способное вращаться вокруг неподвижной точки опоры. Чтобы рычаг функционировал, к нему должны быть приложены как минимум две силы в разных точках. Обычно одна из этих сил — это прилагаемое усилие, а другая — преодолеваемая нагрузка (например, вес поднимаемого груза).

Следовательно, чтобы любое твёрдое тело, будь то палка, доска или лом, стало рычагом, необходимо обеспечить ему точку опоры и приложить к нему силы. Без точки опоры тело будет просто перемещаться поступательно под действием сил, а не вращаться, и, соответственно, не сможет работать как рычаг.

Принцип работы рычага основан на правиле моментов. Рычаг находится в равновесии, если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки. Математически это выражается формулой: $M_1 = M_2$, что эквивалентно $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$. В этой формуле $F_1$ и $F_2$ — это величины приложенных сил, а $l_1$ и $l_2$ — плечи этих сил, то есть кратчайшие расстояния от точки опоры до линий действия сил.

Именно это соотношение позволяет рычагу давать выигрыш в силе (когда, приложив небольшую силу к длинному плечу, можно поднять тяжёлый груз, действующий на короткое плечо) или выигрыш в расстоянии.

Ответ: Твёрдое тело может выполнить роль рычага, если у него есть неподвижная точка опоры (ось вращения), вокруг которой оно может вращаться под действием приложенных сил.