Под действием веса груза mg и силы F рычаг, представленный на рисунке, находится в равновесии. Вектор силы F перпендикулярен рычагу, груз на плоскость не давит. Расстояния между точками приложения сил и точкой опоры, а также проекции этих расстояний на вертикальную и горизонтальную оси указаны на рисунке.
Если модуль силы F равен 120 Н, то каков модуль силы тяжести, действующей на груз? (Ответ дайте в ньютонах)
Одним из условий равновесия рычага является то, что полный момент всех внешних сил относительно любой точки равен нулю. Рассмотрим моменты сил относительно опоры рычага. Момент, создаваемый силой F, равен и он вращает рычаг по часовой стрелке. Момент, создаваемый грузом относительно этой точки, —
он вращает против часовой. Приравнивая моменты, получаем выражение для модуля силы тяжести:
Ответ: 750.


Объясните, пожалуйста, почему берется расстояние 0,8м от точки опоры до mg, а не 1м.
Добрый день!
Момент есть произведение величины силы на плечо.
См. комментарии к задачам 612 и 618
А mg случайно не надо на косинус умножить? Сила тяжести не перпендикулярно же действует
Добрый день!
Вот исчерпывающее определение того, что такое момент силы:
Момент силы
относительно точки
есть векторное произведение радиус-вектора
, проведенного из точки
в точку приложения силы, и вектора силы:
. Величина момента равна, соответственно, модулю этого векторного произведения:
, где
— угол между векторами
и
. Направление момента определяется по правилу буравчика.
По этому поводу уместно также посмотреть комментарии к задачам 612 и 618
Доброго времени суток.
А момент силы, связанный с реакцией опоры со стороны стола Вы не учитываете? Ведь система не подвешена в воздухе, а опирается на поверхность стола. А в этом случае даже в отсутствии силы F система будет в равновесии?
Добрый день!
Правильное замечание. Здесь действительно не очень хорошая картинка. Конечно, считается, что рычаг не касается пола.
Задача А6 №611
Если сила mg направлена под углом θ к рычагу L(=0,8м), то M = L*mg*sinθ, где θ это угол между рычагом и приложенной силой.
Этот факт в задаче упущен!
Добрый день!
Плечо здесь 1 м, а не 0,8 м, именно учет синуса приводит к тому, что в формуле написано 0,8 м.
Здравствуйте!
Сила тяжести не действует на рычаг, она приложена к грузу! А на рычаг действует ВЕС груза! Необходимо скорректировать условие задачи.
Вы правы, если рассматривать груз отдельно от рычага, то надо говорить о весе. С другой стороны, груз можно считать частью рычага как, например, у колодезных журавлей, и тогда вес и реакцию опоры можно не рассматривать.