Global EE

Статика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00014982

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Статика

№2. Задание 6

ID: 00014982

Дорожный рабочий хочет сдвинуть лежащий на земле тяжёлый камень. Для этого он подсовывает под камень конец стального лома и действует руками на его середину. Однако камень оказывается слишком тяжёлым и не сдвигается. Тогда рабочий, не смещая лом, начинает давить на другой конец лома, расположив руки дальше от точки опоры лома. Модуль и направление прикладываемой рабочим силы $\vec F$ при этом не изменяются. В результате камень начинает двигаться.

Как при второй попытке по сравнению с первой изменяются момент силы $\vec F$ относительно точки опоры лома и плечо силы, с которой камень действует на лом, относительно точки опоры лома? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается;
2) уменьшается;
3) не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А) момент силы $\vec F$ относительно точки опоры  Б) плечо силы, с которой камень действует на лом, относительно точки опоры

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Лом — это рычаг, точка опоры (там, где он упирается в землю под камнем) не сдвигается. Момент силы $M=F\cdot d$, где $d$ — плечо, то есть кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы. Сравним две попытки.

А) Момент силы рабочего

Сила $\vec F$ по модулю и направлению та же, но руки переместили дальше от точки опоры. Значит, плечо силы $\vec F$ стало больше, а вместе с ним и момент $M=F\cdot d$ увеличивается — цифра 1. Именно поэтому камень удалось сдвинуть.

Б) Плечо силы со стороны камня

Камень давит на тот же короткий конец лома, и точку опоры рабочий не смещал («не смещая лом»). Расположение камня и точки опоры не изменилось, поэтому плечо силы, с которой камень действует на лом, не изменяется — цифра 3.

Итог

А) момент силы $\vec F$ — 1; Б) плечо силы камня — 3.

Ответ

13

Видеоразбор

Другие задания по теме «Статика» (8)