Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 4 № 612
i

Под дей­стви­ем веса груза mg и силы F рычаг, пред­став­лен­ный на ри­сун­ке, на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии. Век­тор силы F пер­пен­ди­ку­ля­рен ры­ча­гу, а 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 240 Н, то каков мо­дуль силы тя­же­сти, дей­ству­ю­щей на груз? (Ответ дайте в нью­то­нах.)

Спрятать решение

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 F умно­жить на 5м, и он вра­ща­ет рычаг по ча­со­вой стрел­ке. Мо­мент, со­зда­ва­е­мый гру­зом от­но­си­тель­но этой точки,  — mg умно­жить на 0,8м, он вра­ща­ет про­тив ча­со­вой. При­рав­ни­вая мо­мен­ты, по­лу­ча­ем вы­ра­же­ние для мо­ду­ля силы тя­же­сти:

mg= дробь: чис­ли­тель: F умно­жить на 5м, зна­ме­на­тель: 0,8м конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 240Н умно­жить на 5м, зна­ме­на­тель: 0,8м конец дроби =1500Н.

Ответ: 1500.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Александр Нежкин (Санкт-Петербург) 22.04.2012 15:14

По­че­му при подщёте кру­тя­щих мо­мен­тов для одной силы вы взяли длину ры­ча­га, а для дру­гой про­ек­цию ры­ча­га???

Алексей

Доб­рый вечер!

Мо­мен­том силы F от­но­си­тель­но точки O на­зы­ва­ет­ся про­из­ве­де­ние мо­ду­ля силы на плечо. Для того, чтобы найти плечо силы, не­об­хо­ди­мо:

1) про­ве­сти через точку при­ло­же­ния силы пря­мую, па­рал­лель­ную век­то­ру силы, эта пря­мая на­зы­ва­ет­ся "ли­ни­ей дей­ствия силы";

2) опу­стить из точки О пер­пен­ди­ку­ляр на эту пря­мую;

Длина по­лу­чен­но­го от­рез­ка и есть плечо.

В дан­ной за­да­че, сила тя­же­сти на­прав­ле­на вер­ти­каль­но, по­это­му плечо опре­де­ля­ет­ся про­ек­ци­ей ры­ча­га, а сила F на­прав­ле­на пер­пен­ди­ку­ляр­на ры­ча­гу, по­это­му плечо сов­па­да­ет с ним.