ID: 00019122
Объясните, почему ножницы для разрезания листового металла и кусачки (см. рисунок) дают выигрыш в силе.
Источник: сборник задач (физика 7)
Ножницы по металлу и кусачки устроены как рычаг. Точка опоры (ось) — это шарнир, где две половинки скреплены болтом.
Рука нажимает на длинные ручки — далеко от шарнира, значит её плечо большое. А разрезаемый металл зажат у лезвий (губок) — близко к шарниру, значит его плечо маленькое.
По правилу рычага сила обратно пропорциональна плечу: чем короче плечо, тем больше там сила. Так как плечо руки во много раз длиннее плеча у металла, сила у лезвий получается во столько же раз больше силы руки.
Поэтому слабым нажатием руки на длинные ручки можно создать у лезвий огромную силу и перекусить твёрдый металл — в этом и есть выигрыш в силе.
И ножницы по металлу, и кусачки — это рычаги. Точка опоры у них находится в шарнире (там, где половинки скреплены болтом). Рука давит на длинные ручки далеко от шарнира, а металл зажат лезвиями (или губками) близко к шарниру. Получается, что плечо силы руки длинное, а плечо силы у металла короткое. По правилу рычага во сколько раз плечо руки длиннее — во столько раз сила у лезвий больше силы руки. Поэтому небольшим усилием руки можно перекусить твёрдый металл — рычаг даёт выигрыш в силе.