Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050618

Рычаг выигрывает в силе, но ничего не даёт даром. Это «золотое правило» механики: во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии.

Выигрыш в силе в $4$ раза означает, что груз в $4$ раза тяжелее силы руки. Значит, путь груза в $4$ раза короче пути руки. Рука прошла $60\text{ см}$ (из условия):

$$h = \dfrac{60\text{ см}}{4} = 15\text{ см}.$$

Смотри, это видно и по плечам. Выигрыш в $4$ раза даёт рычаг, у которого плечо руки в $4$ раза длиннее плеча груза. Когда рычаг поворачивается, его концы описывают дуги, и каждый конец проходит путь, пропорциональный своему расстоянию до опоры. Значит, короткий конец с грузом проходит в $4$ раза меньший путь.

Проверим себя работой. Пусть рука давит с силой $F$, тогда груз весит $4F$. Работа руки $F\cdot 60$, работа по подъёму груза $4F\cdot 15 = F\cdot 60$. Работы равны, как и требует «золотое правило».