На рисунке 23.6 изображён рычаг, к которому подвешены две гирлянды грузов массой 100 г каждый. Расстояния между соседними штрихами на рычаге 10 см.
а) Чему равен момент силы, стремящейся вращать рычаг по часовой стрелке?
б) Чему равен момент силы, стремящейся вращать рычаг против часовой стрелки?
в) Как должна быть направлена сила $\overset{→}{F}$, приложенная к рычагу в точке A, чтобы рычаг мог находиться в равновесии?
г) Чему должен быть равен момент силы $\overset{→}{F}$, чтобы рычаг находился в равновесии?
д) Чему равно плечо силы $\overset{→}{F}$?
е) Чему должна быть равна эта сила?
ж) Груз какой массы надо подвесить к рычагу в точке A, чтобы рычаг находился в равновесии?
Рис. 23.6
Дано:
l = 10 см * 4 = 40 см
n = 3
$m_{1}$ = 100 г
g = 10 Н/кг
Найти:
M = ?
СИ:
l = 40 * 0,01 м = 0,4 м
m = 100 * 0,001 кг = 0,1 кг
Решение:
M = Fl
F = mg
m = $m_{1}n$ = 0,1 кг * 3 = 0,3 кг
F = 0,3 кг * 10 Н/кг = 3 Н
M = 3 Н * 0,4 м = 1,2 Н * м
Ответ: момент силы равен 1,2 Н * м.
Дано:
l = 10 см * 4 = 40 см
n = 4
$m_{1}$ = 100 г
g = 10 Н/кг
Найти:
M = ?
СИ:
l = 40 * 0,01 м = 0,4 м
m = 100 * 0,001 кг = 0,1 кг
Решение:
M = Fl
F = mg
m = $m_{1}n$ = 0,1 кг * 4 = 0,4 кг
F = 0,4 кг * 10 Н/кг = 4 Н
M = 4 Н * 0,4 м = 1,6 Н * м
Ответ: момент силы равен 1,6 Н * м.
Сила $\overset{→}{F}$ должна быть направлена вниз
M = 1,6 Н * м − 1,2 Н * м = 0,4 Н * м
Плечо силы $\overset{→}{F}$ равно 0,1 м * 2 = 0,2 м
Дано:
l = 0,2 м
M = 0,4 Н * м
Найти:
F = ?
Решение:
F = $\frac{M}{l}$ = $\frac{0,4\;Н\;*\;м}{0,2\;м}$ = 2 Н
Ответ: сила равна 2 Н.
Дано:
F = 2 Н
g = 10 Н/кг
Найти:
m = ?
Решение:
m = $\frac{F}{g}$ = $\frac{2\;Н}{10\;Н/кг}$ = 0,2 кг
Ответ: масса равна 0,2 кг.
