Global EE

Статика — Задание 4 ЕГЭ по физике №00025370

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

Статика

№2. Задание 4

ID: 00025370

Длина рукоятки ворота 60 см, радиус вала 15 см (см. рисунок). Какую максимальную массу m можно равномерно поднимать при помощи ворота, прикладывая к рукоятке силу 75 Н? Трением пренебречь. Ответ дайте в кг.

Рисунок к заданию 4 ЕГЭ по физике — Статика

Источник: ФИПИ

Решение

Ворот — это, по сути, рычаг: рукоятка длиной 60 см и вал радиусом 15 см вращаются вокруг общей оси (см. рисунок). Сила прикладывается к концу рукоятки, а груз висит на верёвке, намотанной на вал.

Условие равновесия — как у рычага: момент прикладываемой силы равен моменту силы тяжести груза.

$$F\cdot R=mg\cdot r$$

Известно: $F=75$ Н, $R=60$ см, $r=15$ см.

Выражаем: $mg=\dfrac{FR}{r}=\dfrac{75\cdot60}{15}=300\ \text{Н}$.

Тогда масса: $m=\dfrac{300}{10}=30\ \text{кг}$.

Рукоятка вчетверо длиннее радиуса вала, поэтому ворот даёт четырёхкратный выигрыш в силе — можно поднять груз, вчетверо более тяжёлый, чем прикладываемая сила.

Ответ

30

Разбор зашёл? Дальше — вживую

Эту задачу мы уже разобрали 🦾 На пробном найдём тему, где у тебя сейчас пробел, и закроем её вместе.

Попробовать →
Влад Перетрухин
Потренируй предмет в боюНа Арену →
Следующее задание темы →
Похожие задания по теме «Статика» (8)