Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага под действием двух сил F индекс 1 и F индекс 2, плечи которых равны соответственно l индекс 1 и l индекс 2. Он внёс результаты измерений в таблицу. Определите длину плеча l индекс 2, если рычаг находится в равновесии. Массой рычага пренебречь. Ответ дайте в метрах. F индекс 1, Н l индекс 1, м F индекс 2, Н l индекс 2, м 80 0,25 20

Статика — Задание 4 ЕГЭ по физике №00015407

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

Статика

№2. Задание 4

ID: 00015407

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага под действием двух сил $$F_1$$ и $$F_2$$ , плечи которых равны соответственно $$l_1$$ и $$l_2$$ . Он внёс результаты измерений в таблицу. Определите длину плеча $$l_2$$ , если рычаг находится в равновесии. Массой рычага пренебречь. Ответ дайте в метрах.

$$F_1$$ , Н	$$l_1$$ , м	$$F_2$$ , Н	$$l_2$$ , м
80	0,25	20

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Рычаг в равновесии — значит силы, которые крутят его в разные стороны, создают одинаковые «вращающие усилия». Вращающее усилие силы (момент) — это сила, умноженная на её плечо. Условие равновесия: $$F_1 l_1 = F_2 l_2$$ .

Что видим в таблице

Из таблицы снимаем: $$F_1 = 80$$ Н, $l_1 = 0{,}25$ м, $$F_2 = 20$$ Н, а плечо $$l_2$$ — как раз то, что нужно найти.

Считаем

Выражаем $$l_2$$ из условия равновесия:

$l_2 = \dfrac{F_1 l_1}{F_2} = \dfrac{80 \cdot 0{,}25}{20} = \dfrac{20}{20} = 1$ м.

Проверка логикой: вторая сила в 4 раза слабее первой ( $$20$$ против $$80$$ ), значит её плечо должно быть в 4 раза длиннее ( $$1$$ м против $$0{,}25$$ м) — сходится.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Статика» (8)