Global EE

Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050620

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Простые Механизмы

№2. Задание без номера

ID: 00050620

Жестянщик режет лист жести ножницами по металлу. Лист зажат между лезвиями на расстоянии $3\text{ см}$ от оси ножниц, а рука сжимает ручки на расстоянии $18\text{ см}$ от оси.

Какой выигрыш в силе дают ножницы? Массой ножниц и трением пренебречь.

Ответ дайте числом — во сколько раз сила, с которой лезвие давит на жесть, больше силы руки.

Источник: Global_EE

Решение

Каждая половинка ножниц — рычаг, опора которого в оси (винте). Рука и лист лежат по разные стороны от оси. Короткое плечо у листа, длинное у руки, поэтому небольшая сила руки превращается в большую силу на жести.

Пусть рука давит с силой $F_1$, а лезвие на жесть — с силой $F_2$. Рычаг в равновесии, когда моменты равны:

$$F_1\cdot 18 = F_2\cdot 3.$$

Нам нужно отношение сил. Делим обе части на $F_1$ и на $3$:

$$\dfrac{F_2}{F_1} = \dfrac{18}{3} = 6.$$

Смотри: ни одной силы не дано, а ответ есть, потому что выигрыш рычага зависит только от того, во сколько раз одно плечо длиннее другого.

Проверим себя на конкретном числе. Пусть рука давит с силой $50\text{ Н}$. Её момент $50\cdot 18 = 900\text{ Н}\cdot\text{см}$. Чтобы уравновесить его на плече $3\text{ см}$, нужна сила $900 : 3 = 300\text{ Н}$, а это в $300 : 50 = 6$ раз больше силы руки.

Ответ

6
Другие задания по теме «Простые Механизмы» (8)