Задание Физика 7 Класс №00012182

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Простые Механизмы: Рычаги и Блоки

№2. Задание без номера

ID: 00012182

Почему получается большой выигрыш в силе при пользовании рычагами?

Рисунок к заданию Физика 7 Класс — Простые Механизмы: Рычаги и Блоки

Источник: ФИПИ

Решение

Рычаг даёт выигрыш в силе благодаря разным плечам. Поворот определяется моментом силы $M=F\cdot l$ .

Если приложить силу на длинном плече, то даже небольшая сила создаёт большой момент. Чтобы его уравновесить, на коротком плече возникает большая сила: из $$F_1 l_1 = F_2 l_2$$ следует $F_2 = F_1\,\dfrac{l_1}{l_2}$ .

Чем больше отношение плеч $$l_1/l_2$$ , тем больше выигрыш в силе. Но за это «платят» путём: конец длинного плеча проходит во столько же раз больший путь.

Ответ

Потому что рычаг позволяет увеличить момент силы за счёт большего плеча.
Момент: M = F·l
Если приложить силу на длинном плече, то даже небольшая сила создаёт большой момент. Чтобы уравновесить этот момент, на коротком плече возникает большая сила:
F₁l₁ = F₂l₂ ⇒ F₂ = F₁ (l₁/l₂)
То есть чем больше отношение плеч l₁/l₂, тем больше выигрыш в силе. (Но платим за это тем, что конец длинного плеча проходит больший путь.)

Другие задания по теме «Простые Механизмы: Рычаги и Блоки» (8)