Статика — Задание 4 ЕГЭ по физике №00047387

Рычаг лежит на опоре-треугольнике и может поворачиваться вокруг неё. На левый конец действует нить, натянутая вверх, а чуть ближе к опоре подвешен груз. Рычаг лёгкий, его вес не учитываем.

Шаг 1. Плечи. Рычаг разбит на одинаковые клетки. Считаем от опоры: нить прикреплена в $6$ клетках слева от опоры, груз подвешен в $4$ клетках слева от опоры.

Шаг 2. Обе силы с одной стороны от опоры, но крутят рычаг в разные стороны: нить тянет вверх и поворачивает рычаг по часовой стрелке, груз тянет вниз — против часовой. Рычаг неподвижен, значит, их моменты равны. Обозначим длину клетки $a$:

$$T\cdot6a=mg\cdot4a\quad\Rightarrow\quad mg=\dfrac{6T}{4}=\dfrac{6\cdot4}{4}=6\ \text{Н}.$$

Шаг 3. Масса груза:

$$m=\dfrac{mg}{g}=\dfrac{6}{10}=0{,}6\ \text{кг}.$$

Проверим себя. Нить приложена дальше от опоры, чем груз, поэтому для равновесия ей хватает меньшей силы: вес груза $6$ Н больше натяжения $4$ Н — так и должно быть. И ещё: опора давит на рычаг вверх с силой $mg-T=6-4=2$ Н. Возьмём моменты относительно точки крепления нити: $mg\cdot2a=6\cdot2a=12a$ и $2\cdot6a=12a$ — сходится.