Укажите точку опоры и плечи рычагов, изображённых на рисунке 173.

рис. 173

Для решения этой задачи необходимо вспомнить теоретические основы работы рычага, его составные части и принципы действия. Рычаг — это простое механическое устройство, которое используется для изменения силы, перемещения или направления действия силы. В основе работы рычага лежит правило равновесия, формулируемое через моменты силы.

Теоретическая основа:

1. Основные понятия:

• Рычаг — это твердая балка или стержень, который может вращаться вокруг неподвижной точки опоры.
• Точка опоры — это место, вокруг которого вращается рычаг.
• Плечо силы — это расстояние от точки опоры до места приложения силы. Оно измеряется по перпендикуляру к линии действия силы.
• Сила на рычаге — это внешняя сила, приложенная к рычагу, которая заставляет его двигаться.

2. Принцип действия рычага:

Рычаг находится в равновесии, если сумма моментов сил, действующих в одну сторону, равна сумме моментов сил, действующих в противоположную сторону. Это выражается формулой:
$$ F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2 $$
где:
− $ F_1 $ и $ F_2 $ — силы, приложенные к рычагу;
− $ l_1 $ и $ l_2 $ — плечи сил, то есть расстояния от точки опоры до приложения соответствующей силы.

3. Виды рычагов:

• Односторонний рычаг — оба плеча находятся с одной стороны от точки опоры.
• Двусторонний рычаг — плечи располагаются по разные стороны от точки опоры.

4. Примеры использования рычагов:

• На рисунке 173 представлены несколько примеров использования рычагов в жизни:
  • Тележка (рис. 173а);
  • Рука человека при поднятии предмета (рис. 173б);
  • Устройство для нажатия (рис. 173в);
  • Палка с грузом (рис. 173г);
  • Наклон тела с грузом (рис. 173д).

5. Определение плечей рычага:

• Для нахождения плеча силы необходимо определить точку опоры. Это ключевая точка, относительно которой измеряются расстояния до приложения сил.
• Для каждой ситуации необходимо провести перпендикуляр от линии действия силы до точки опоры.

6. Тип рычагов (по расположению сил):

• Двусторонние рычаги: Сила и сопротивление действуют с двух противоположных сторон относительно точки опоры.
• Односторонние рычаги: Сила и сопротивление действуют с одной стороны от точки опоры.

Пример использования:

Для анализа изображения вам нужно определить:
− Где находится точка опоры (визуально определить неподвижную точку вращения или контакта).
− Как силы приложены к рычагу (например, сила руки или вес предмета).
− Где находятся плечи и как они определяются относительно точки опоры.

Проанализировав каждую ситуацию на рисунке 173, можно определить точки опоры и плечи рычагов для каждого случая.