1.  Рас­смот­рим силы, дей­ству­ю­щие на рамку в по­ло­же­нии рав­но­ве­сия. Это че­ты­ре силы Ам­пе­ра при­ло­жен­ные к сто­ро­нам квад­рат­ной рамки с током, сила ре­ак­ции оси O, на ко­то­рой рамка может вра­щать­ся, сила тя­же­сти и сила T на­тя­же­ния нити. Здесь   — угол между век­то­ром маг­нит­ной ин­дук­ции и на­прав­ле­ни­ем тока в i-й сто­ро­не рамки.

2.  Силы Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щие на вер­ти­каль­ные сто­ро­ны рамки, равны нулю, по­сколь­ку для них со­от­вет­ству­ю­щие углы Для го­ри­зон­таль­ных сто­рон рамки углы и силы   — они оди­на­ко­вы по ве­ли­чи­не, на­прав­ле­ны го­ри­зон­таль­но и про­ти­во­по­лож­ны по на­прав­ле­нию. За­пи­шем для вер­ти­каль­но рас­по­ло­жен­ной рамки урав­не­ние мо­мен­тов сил от­но­си­тель­но оси O: оно имеет вид

3.  Как сле­ду­ет из «зо­ло­то­го» пра­ви­ла ме­ха­ни­ки, не­ве­со­мый по­движ­ный блок даёт вы­иг­рыш в силе в 2 раза. По­это­му

4.  Из на­пи­сан­ных со­от­но­ше­ний по­лу­ча­ем, что

Ответ: