Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F 1 = 6 Н. Чему равна сила F 2 , если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F 1 равн…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
Задание №7
№7
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
Задание №7
№7
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
Задание №7
№7
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м . При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
Задание №7
№7
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Тело движется в положительном направлении оси Ox . На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F x силы, действующей на тело.…
Импульс тела
Задание №7
№7
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность

Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага. Полученные им результаты для сил и их плеч представлены в таблице.

F₁, Н	l₁, м	F₂, Н	l₂, м
40	0,4	?	0,8

Чему равна сила F₂, если рычаг находится в равновесии?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся условием равновесия рычага. Рычаг находится в равновесии, когда моменты сил, стремящихся повернуть его по часовой стрелке и против часовой стрелки, равны по модулю.

Дано:
$F_{1} = 40 \text{ Н}$
$l_{1} = 0,4 \text{ м}$
$l_{2} = 0,8 \text{ м}$
$F_{2} - ?$

Физический закон и расчет:
Согласно правилу моментов сил для рычага:
$M_{1} = M_{2}$ ,
где $M = F \cdot l$ — момент силы (произведение модуля силы на её плечо).
Следовательно:
$F_{1} \cdot l_{1} = F_{2} \cdot l_{2}$

Из этой формулы выразим искомую силу $F_{2}$ :
$F_{2} = \frac{F_{1} \cdot l_{1}}{l_{2}}$

Подставим числовые значения из таблицы в полученную формулу:
$F_{2} = \frac{40 \text{ Н} \cdot 0,4 \text{ м}}{0,8 \text{ м}}$

Проведем вычисления:
$F_{2} = \frac{16 \text{ Н} \cdot \text{ м}}{0,8 \text{ м}} = 20 \text{ Н}$

Проверка размерности: $[F_{2}] = \frac{\text{Н} \cdot \text{м}}{\text{м}} = \text{Н}$ . Единицы измерения соответствуют искомой величине.

Ответ: 20 Н

Источник: ФИПИ