Вопрос:

А4 На правое плечо рычага, изображенного на рисунке, действует сила, равная 1) 2 H 2) 10 Η 3) 20 Η 4) 50 H Ответ: 1) 2) 3) 4)

Ответ:

Рычаг находится в равновесии, когда произведение силы на плечо с одной стороны равно произведению силы на плечо с другой стороны. Это условие равновесия рычага (первый закон Ньютона для рычага).

\( F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2 \)

Из рисунка видно, что длина плеча \( l_1 \) в 2 раза больше, чем длина плеча \( l_2 \). Поэтому \( l_1 = 2l_2 \).

Нам дано \( F_2 = 10 \) Н.

\( F_1 \cdot 2l_2 = 10 \text{ Н} \cdot l_2 \)

\( F_1 = \frac{10 \text{ Н} \cdot l_2}{2l_2} = 5 \text{ Н} \)

В задании спрашивается, какая сила действует на правое плечо рычага, и на рисунке эта сила обозначена как \( F_1 \). Но в вариантах ответа нет \( 5 \) Н. Пересмотрим условие. Возможно, \( F_1 \) и \( F_2 \) обозначены наоборот. Если \( F_2 \) — сила на левом плече, а \( F_1 \) — на правом, тогда:

\( F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2 \)

\( F_1 \cdot l_1 = 10 \text{ Н} \cdot l_2 \)

Предположим, что \( l_1 = 2 \) и \( l_2 = 1 \) (или \( l_1 = 4 \), \( l_2 = 2 \), главное соотношение 2:1). Тогда:

\( F_1 \cdot 2 = 10 \text{ Н} \cdot 1 \)

\( F_1 = \frac{10}{2} = 5 \text{ Н} \)

Если же \( F_1 \) — сила, которая действует на правое плечо, а \( F_2 \) — на левое, и \( l_1 \) — плечо \( F_1 \), а \( l_2 \) — плечо \( F_2 \). На рисунке \( F_2 = 10 \) Н. Плечо \( l_2 \) в 2 раза больше, чем плечо \( l_1 \). Значит, \( l_2 = 2l_1 \).

\( F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2 \)

\( F_1 \cdot l_1 = 10 \text{ Н} \cdot 2l_1 \)

\( F_1 = 20 \text{ Н} \)

Ответ: 3