С помощью рычага рабочий поднимает плиту массой 200 кг. Какую силу он прикладывает к большему плечу рычага, равному 3,6 метра, если меньшее плечо 0, 5 метра?
Момент силы F1 = F1 * d1, где F1 - сила, приложенная на меньшем плече рычага, d1 = 0,5 м - длина меньшего плеча.
Момент силы F2 = F2 * d2 = 0, где F2 - сила, приложенная на большем плече рычага, d2 = 3,6 м - длина большего плеча.
Так как рычаг находится в равновесии, то момент силы, приложенной на меньшем плече, равен моменту силы, приложенной на большем плече: F1 0,5 = F2 3,6.
Исходя из этого, можно выразить силу F2, приложенную к большему плечу, через силу F1: F2 = F1 (0,5 / 3,6) = F1 1/7,2.
Из условия задачи известно, что F1 + F2 = 200 кг 9,8 Н (вес плиты в ньютонах), поэтому можно составить систему уравнений: F1 + F1 1/7,2 = 200 9,8, F1 (1 + 1/7,2) = 200 9,8, F1 = (200 9,8) / (1 + 1/7,2) ≈ 153,78 Н.
Таким образом, рабочий прикладывает силу примерно 153,78 Н к меньшему плечу рычага.
Для решения задачи используем принцип моментов.
Момент силы F1 = F1 * d1, где F1 - сила, приложенная на меньшем плече рычага, d1 = 0,5 м - длина меньшего плеча.
Момент силы F2 = F2 * d2 = 0, где F2 - сила, приложенная на большем плече рычага, d2 = 3,6 м - длина большего плеча.
Так как рычаг находится в равновесии, то момент силы, приложенной на меньшем плече, равен моменту силы, приложенной на большем плече: F1 0,5 = F2 3,6.
Исходя из этого, можно выразить силу F2, приложенную к большему плечу, через силу F1: F2 = F1 (0,5 / 3,6) = F1 1/7,2.
Из условия задачи известно, что F1 + F2 = 200 кг 9,8 Н (вес плиты в ньютонах), поэтому можно составить систему уравнений:
F1 + F1 1/7,2 = 200 9,8,
F1 (1 + 1/7,2) = 200 9,8,
F1 = (200 9,8) / (1 + 1/7,2) ≈ 153,78 Н.
Таким образом, рабочий прикладывает силу примерно 153,78 Н к меньшему плечу рычага.