СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости




Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 4 № 611

Под действием силы тяжести груза и силы F рычаг, представленный на рисунке, находится в равновесии. Вектор силы F перпендикулярен рычагу. 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.)

Решение.

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.

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.3.1 Момент силы относительно оси вращения, 1.3.2 Условия равновесия твердого тела в ИСО
Спрятать решение · ·
Vladislav Zanichkovskiy (Balashikha) 25.01.2013 18:15

Объясните, пожалуйста, почему берется расстояние 0,8м от точки опоры до mg, а не 1м.

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Момент есть произведение величины силы на плечо.

См. комментарии к задачам 612 и 618

Гость 25.01.2013 20:32

А mg случайно не надо на косинус умножить? Сила тяжести не перпендикулярно же действует

Алексей (Санкт-Петербург)

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

Владимир Коловский 21.03.2013 15:21

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?

Алексей

Добрый день!

Правильное замечание. Здесь действительно не очень хорошая картинка. Конечно, считается, что рычаг не касается пола.

Александр Викторович (Москва) 09.07.2013 20:29

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!

Алексей

Добрый день!

Плечо здесь 1 м, а не 0,8 м, именно учет синуса приводит к тому, что в формуле написано 0,8 м.

Маргарита Медведева 17.02.2017 06:52

Здравствуйте!

Сила тяжести не действует на рычаг, она приложена к грузу! А на рычаг действует ВЕС груза! Необходимо скорректировать условие задачи.

Антон

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.