Статика — Задание 4 ЕГЭ по физике №00015427

Что видим на рисунке

Груз массой $100$ г висит на нити, перекинутой через неподвижный блок; другой конец нити прикреплён к левому концу горизонтального рычага и тянет его вверх. Рычаг опирается на треугольную опору — это ось вращения. Деления на рычаге одинаковые. Считаем их от опоры: левый конец рычага, где закреплена нить, — в $4$ делениях слева от опоры; сила $F$ приложена в $2$ делениях слева от опоры и направлена вниз.

Идея

Идеальный блок только меняет направление нити, но не меняет её натяжение: нить тянет конец рычага вверх с силой, равной весу груза. Рычаг в равновесии, значит, моменты сил относительно опоры уравновешены.

Натяжение нити

$$T = mg = 0{,}1 \cdot 10 = 1\text{ Н}.$$

Правило моментов относительно опоры

Натяжение $T$ (вверх, плечо $4$ деления) стремится повернуть рычаг в одну сторону, сила $F$ (вниз, плечо $2$ деления) — в другую. Приравниваем моменты:

$$T \cdot 4 = F \cdot 2 \quad\Rightarrow\quad F = \dfrac{1 \cdot 4}{2} = 2\text{ Н}.$$

Проверим себя: плечо силы $F$ вдвое короче плеча нити, поэтому и сила должна быть вдвое больше натяжения — $2$ Н против $1$ Н.