1) Какое плечо у второй силы при действии двух сил на равновесный рычаг, с моментом первой силы 20 Н*м и модулем второй

  • 51
1) Какое плечо у второй силы при действии двух сил на равновесный рычаг, с моментом первой силы 20 Н*м и модулем второй силы 5 Н?
2) Какова длина равновесного рычага, если на его концах действуют силы с модулями 20 Н и 120 Н, а расстояние от точки опоры до большей силы равно 2 см?
3) Найдите большее плечо рычага при действии сил 300 Н и 20 Н на плечи, если меньшее плечо равно 5 см.
4) Какую силу рабочий прикладывает к большему плечу рычага (2,4 м), когда поднимает плиту массой 120 кг, а меньшее плечо равно 0,8 м?
5) Какое усилие необходимо приложить для выполнения задачи?
Лина
60
1) Для решения данной задачи мы можем использовать формулу момента силы. Момент силы вычисляется по формуле \(M = F \cdot d\), где \(F\) - модуль силы, а \(d\) - плечо силы (расстояние от точки приложения силы до оси вращения). Для нахождения плеча, при котором равновесие нарушается, мы можем использовать формулу моментов в равновесии: \(\Sigma M = 0\).

Для данной задачи у нас есть две силы, первая сила имеет момент \(M_1 = 20 \, \text{Н} \cdot \text{м}\), а модуль второй силы \(F_2 = 5 \, \text{Н}\). Пусть плечо второй силы равно \(d_2\). По формуле моментов в равновесии, у нас будет уравнение:

\[M_1 + F_2 \cdot d_2 = 0\]

Подставляя значения, получаем:

\[20 \, \text{Н} \cdot \text{м} + 5 \, \text{Н} \cdot d_2 = 0\]

Решим это уравнение относительно \(d_2\):

\[5 \, \text{Н} \cdot d_2 = -20 \, \text{Н} \cdot \text{м}\]

\[d_2 = \frac{-20 \, \text{Н} \cdot \text{м}}{5 \, \text{Н}}\]

\[d_2 = -4 \, \text{м}\]

Ответ: При действии двух сил на равновесный рычаг, плечо второй силы равно -4 м.

2) Для решения данной задачи мы можем использовать ту же формулу момента силы и формулу моментов в равновесии.

Мы знаем, что момент первой силы \(M_1 = 20 \, \text{Н} \cdot \text{м}\), момент второй силы \(M_2 = 120 \, \text{Н} \cdot \text{см}\), а расстояние от точки опоры до большей силы равно 2 см.

Пусть длина равновесного рычага равна \(L\). Тогда по формуле моментов в равновесии:

\[M_1 + M_2 = 0\]

\[20 \, \text{Н} \cdot \text{м} + 120 \, \text{Н} \cdot \text{см} = 0\]

\[20 \, \text{Н} \cdot \text{м} + 120 \, \text{Н} \cdot (L - 2 \, \text{см}) = 0\]

Решим это уравнение относительно \(L\):

\[120 \, \text{Н} \cdot L - 240 \, \text{Н} \cdot \text{см} = -20 \, \text{Н} \cdot \text{м}\]

\[120 \, \text{Н} \cdot L = -20 \, \text{Н} \cdot \text{м} + 240 \, \text{Н} \cdot \text{см}\]

\[120 \, \text{Н} \cdot L = 220 \, \text{Н} \cdot \text{см}\]

\[L = \frac{220 \, \text{Н} \cdot \text{см}}{120 \, \text{Н}}\]

\[L = \frac{11}{6} \, \text{см} \approx 1.83 \, \text{см}\]

Ответ: Длина равновесного рычага при действии сил с модулями 20 Н и 120 Н и расстоянием от точки опоры до большей силы 2 см, составляет приблизительно 1.83 см.

3) Здесь нам необходимо найти большее плечо рычага. Мы можем использовать формулу момента силы и формулу моментов в равновесии.

Мы знаем модули сил: первой силы \(F_1 = 300 \, \text{Н}\), второй силы \(F_2 = 20 \, \text{Н}\) и меньшее плечо равно \(d_2 = 5 \, \text{см}\).

Пусть большее плечо равно \(d_1\). Тогда по формуле момента силы:

\[M_1 = F_1 \cdot d_1\]

\[M_2 = F_2 \cdot d_2\]

По формуле моментов в равновесии имеем уравнение:

\[M_1 = M_2\]

\[F_1 \cdot d_1 = F_2 \cdot d_2\]

\[300 \, \text{Н} \cdot d_1 = 20 \, \text{Н} \cdot 5 \, \text{см}\]

\[300 \, \text{Н} \cdot d_1 = 100 \, \text{Н} \cdot \text{см}\]

\[d_1 = \frac{100 \, \text{Н} \cdot \text{см}}{300 \, \text{Н}}\]

\[d_1 = \frac{1}{3} \, \text{см} \approx 0.33 \, \text{см}\]

Ответ: Большее плечо рычага при действии сил 300 Н и 20 Н на плечи, при меньшем плече равном 5 см, составляет приблизительно 0.33 см.

4) В данной задаче нам нужно найти силу, которую рабочий прикладывает к большему плечу рычага.

Мы знаем, что меньшее плечо равно \(d_2 = 0.8 \, \text{м}\), масса плиты \(m = 120 \, \text{кг}\) и большее плечо \(d_1 = 2.4 \, \text{м}\).

По формуле момента силы:

\[M = F \cdot d\]

Мы можем использовать плечо и массу для вычисления силы:

\[M_1 = M_2\]

\[F_1 \cdot d_1 = m \cdot g \cdot d_2\]

\[F_1 = \frac{m \cdot g \cdot d_2}{d_1}\]

\[F_1 = \frac{120 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 0.8 \, \text{м}}{2.4 \, \text{м}}\]

Решив это уравнение, получим:

\[F_1 = 39.2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 \approx 39.2 \, \text{Н}\]

Ответ: Рабочий прикладывает силу к большему плечу рычага равную примерно 39.2 Н при подъеме плиты массой 120 кг и меньшем плече, равном 0.8 м.

5) В данной задаче необходимо определить усилие, которое необходимо приложить для выполнения задачи.

У нас нет конкретной информации о системе или условиях задачи, поэтому мы не можем дать точный ответ. Однако, обычно для решения задачи требуется приложить усилие, достаточное для преодоления силы сопротивления или гравитации.

Чтобы определить необходимое усилие, необходимо учитывать применяемые силы, массу объектов и другие факторы, которые могут влиять на выполнение задачи.

Если у вас есть конкретная задача, пожалуйста, предоставьте больше информации, и я смогу помочь вам с решением и определением необходимого усилия.