Яка довжина другого плеча важеля, якщо підвісили вантаж масою 2 кг на нього, і до першого плеча важеля підвісили вантаж
Яка довжина другого плеча важеля, якщо підвісили вантаж масою 2 кг на нього, і до першого плеча важеля підвісили вантаж масою 1 кг, який має довжину 1 метр?
07.12.2023 19:05
Пояснення: Для вирішення цього завдання використовуємо принцип рівноваги моментів. Відомо, що сума моментів, створених вантажами по обидва боки важеля, повинна дорівнювати нулю, якщо відстані вантажів до опори враховуються з відповідними знаками (+ / -).
Момент від першого вантажа (вантаж масою 1 кг) можна обчислити, перемноживши його масу на відстань до опори (1 кг * 1 м = 1 кг*м).
Момент від другого вантажа (вантаж масою 2 кг) буде рівним масі другого вантажа, помноженому на довжину другого плеча важеля (2 кг * х м = 2кг*х кг*м).
Таким чином, щоб сума моментів дорівнювала нулеві, маємо рівняння:
1 кг*м = 2кг*х кг*м.
Скасовуємо однакові одиниці виміру (кг*м) з обох боків рівняння і отримуємо:
1 = 2х кг.
Ділимо обидві частини рівняння на 2 і отримуємо:
х = 1/2 кг.
Таким чином, довжина другого плеча важеля становить 1/2 кг або 0,5 кг.
Рекомендації: Для кращого розуміння завдання, можна візуалізувати важіль та вантажі на папері, що допоможе візуально представити рівновагу моментів. Також корисно пам"ятати, що момент залежить від маси вантажу та відстані до опори.
Вправа: Яка довжина другого плеча важеля, якщо підвісили вантаж масою 3 кг на нього, і до першого плеча важеля підвісили вантаж масою 4 кг, який має довжину 2 метри? Отримати відповідь в кілограмах.
Пояснення: Важіль - це просте механічне пристрій, що складається з пластини або циліндра, які повертаються навколо осі. Один з цих пластин або циліндрів є опорною точкою, від якої відраховується відстань до іншої точки, від якої діє зовнішня сила.
У цій задачі, ми маємо вагу 2 кг, яка підвішена на другому плечі важеля і маємо вагу 1 кг, яка підвішена на першому плечі. Ми також знаємо, що перший плечо має довжину 1 метр.
Щоб знайти довжину другого плеча, скористаємося роздільною формулою для важеля:
Припустимо, що перший плечо має довжину L1, а другий плечо має довжину L2.
Ми можемо записати таку рівність:
(маса1 x довжина1) = (маса2 x довжина2)
(1 кг x 1 м) = (2 кг x L2)
Отримуємо:
1 = 2L2
L2 = 1/2 метра
Отже, довжина другого плеча важеля дорівнює 0,5 метра.
Приклад використання: Знайдіть довжину другого плеча важеля, якщо перше плечо має довжину 0,8 метра, а на нього підвішений вантаж масою 5 кг, а другий плечо має вантаж масою 2 кг.
Рада: Щоб краще зрозуміти важелі, рекомендується вивчати механіку та основи фізики. Зверніть увагу на важільні моменти та збалансованість системи.
Вправа: Яка довжина другого плеча важеля, якщо перше плечо має довжину 0,6 метра, а на нього підвісили вантаж масою 4 кг, а другий плечо має вантаж масою 2,5 кг?