Составьте задачу на правило равновесия рычага, ответом которой будет «Ось вращения расположена на 10 см ближе к более тяжёлому грузу».
Задача: на рычаг длиной 1 м подвесили 2 груза с обеих сторон: на короткое плечо − груз массой 3 кг, а на длинное плечо − груз массой 2 кг. Рычаг находится в положении равновесия. На сколько ось вращения расположена ближе к более тяжёлому грузу?
Дано:
l = 1 м
$m_{1}$ = 3 кг
$m_{2}$ = 2 кг
Найти:
На сколько ось вращения расположена ближе к более тяжёлому грузу?
Решение:
$M_{1} = M_{2}$
M = Fl = mgl
$m_{1}gl_{1}$ = $m_{2}gl_{2}$
$m_{1}l_{1}$ = $m_{2}l_{2}$
$l_{1} = l - l_{2}$
$m_{1} * (l - l_{2}) = m_{2}l_{2}$
3 кг * м − 3 кг * $l_{2}$ = 2 кг * $l_{2}$
5 кг * $l_{2}$ = 3 кг * м
$l_{2} = \frac{3\;кг\;*\;м}{5\;кг}$ = 0,6 м
$l_{1}$ = 1 м − 0,6 м = 0,4 м − плечо с более тяжёлым грузом
($\frac{1\;м}{2}$) − 0,4 м = 0,5 м − 0,4 м = 0,1 м = 10 см
Ответ: ось вращения расположена на 10 см ближе к более тяжёлому грузу.