Статика — Задание 4 ЕГЭ по физике №00001345

Дано:

$F_1 = 100 \text{ Н}, \quad F_2 = 300 \text{ Н}$

Найти:

Ось вращения O — ?

Решение:

Условие равновесия стержня — сумма моментов всех сил относительно оси вращения равна нулю:

$$\sum M = 0 \implies F_1 \cdot L_1 = F_2 \cdot L_2$$

Из этого условия находим отношение плеч:

$$\frac{L_1}{L_2} = \frac{F_2}{F_1} = \frac{300}{100} = 3$$

Плечо первой силы должно быть в 3 раза больше плеча второй силы.

Проверяем точку 4 (считая, что $F_1$ приложена у точки 1, $F_2$ — у точки 6, расстояние между соседними точками равно 1 ед.):

$$L_1 = 3 \text{ ед.}, \quad L_2 = 1 \text{ ед.} \implies \frac{L_1}{L_2} = 3 \checkmark$$

Для точки 5: $L_1 = 4$, $L_2 = 2$, отношение $= 2 \neq 3$.

Для точки 6: $L_1 = 5$, $L_2 = 3$, отношение $= 5/3 \neq 3$.

Равновесие выполняется только в точке 4.