Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050619

Каждая ручка щипцов — рычаг, который поворачивается вокруг шарнира. Интересно, что опора здесь на самом краю, а рука и орех — по одну сторону от неё. Правило равновесия от этого не меняется: моменты двух сил относительно опоры должны быть равны.

Орех давит на ручку с силой $150\text{ Н}$ (с такой же силой ручка давит на орех), плечо этой силы — $3\text{ см}$. Рука давит на ту же ручку в обратную сторону, её плечо — $15\text{ см}$, ведь оба расстояния отсчитаны от шарнира. Записываем правило рычага:

$$F\cdot 15 = 150\cdot 3.$$

Плечи в одних единицах, сантиметрах, поэтому переводить их в метры не нужно. Отсюда:

$$F = \dfrac{150\cdot 3}{15} = \dfrac{450}{15} = 30\text{ Н}.$$

Проверим себя «золотым правилом». Если рука сдвинет ручку на $5\text{ мм}$, точка у ореха сдвинется в $15 : 3 = 5$ раз меньше, на $1\text{ мм}$. Работа руки $30\cdot 5 = 150$, работа над орехом $150\cdot 1 = 150$ (в Н·мм). Сходится. Заметь, выигрыш в силе в $5$ раз и объясняет, почему руками орех не раздавить, а щипцами можно.