Типовые задачи:

1. Невесомый рычаг длиной 1 метр опирается на призму так, что точка опоры находится на расстоянии 20 см от одного из краев. Рычаг находится в равновесии. С какой силой надо удерживать второй его конец, если на первый действует сила 10 ньютонов?

2. Рыбак поймал большую рыбу и захотел ее взвесить. Весов у него не было и он поступил так: нашел очень легкую палочку, привязал к ней с одной стороны полиэтиленовый пакет, в который с помощью своей кружки отмерил 1 литр воды, а с другой – рыбу и уравновесил все это на тонком сучке. После чего он измерил плечи своих импровизированных весов. Они оказались равными 8 и 40 см каждое. Сколь большую рыбу поймал рыбак?

Краткая теория:

Условие равновесия тела, имеющего ось вращения – это равенство нулю алгебраической суммы моментов приложенных к нему сил. Момент силы – это произведение ее величины на длину рычага – расстояния до точки вращения. В школьном курсе физики момент силы рассматривается как алгебраическая величина, знак которой определяется по тому, действует ли он в выбранном направлении вращения тела или против него.

Возможные особенности задач:

Формулы для решения:

Алгоритм решения типовой задачи:

1. Кратко записываем условие задачи. Изображаем условие графически в произвольной системе отсчета, указав действующие на тело силы и их плечи. Выбираем и обозначаем положительное направление возможного вращения. Оно выбирается произвольно.
2. Записываем условия равновесия тела. При необходимости записываем уравнения для нахождения недостающих величин.
3. Решаем уравнения в общем виде.
4. Подставляем величины в общее решение, вычисляем.
5. Записываем ответ.

Примеры решения:

Задача 1.

Невесомый рычаг длиной 1 метр опирается на призму так, что точка опоры находится на расстоянии 20 см от одного из краев. Рычаг находится в равновесии. С какой силой надо удерживать второй его конец, если на первый действует сила 10 ньютонов?

1. Кратко записываем условие задачи. Изображаем условие графически в произвольной системе отсчета, указав действующие на тело силы. Выбираем и обозначаем положительное направление возможного вращения. Оно выбирается произвольно.

2. Записываем условие равновесия тела и сопутствующие уравнения.

3. Решаем уравнения в общем виде.

4. Подставляем величины в общее решение, вычисляем. Перед подстановкой переводим их в систему СИ.

5. Ответ: надо приложить силу 2,5 ньютона.

Задача 2.

Рыбак поймал большую рыбу и захотел ее взвесить. Весов у него не было и он поступил так: нашел очень легкую палочку, привязал к ней с одной стороны полиэтиленовый пакет, в который с помощью своей кружки отмерил 1 литр воды, а с другой – рыбу и уравновесил все это на тонком сучке. После чего он измерил плечи этих импровизированных весов. Они оказались равными 8 и 40 см. Сколь большую рыбу поймал рыбак?

1. Кратко записываем условие задачи. Изображаем условие графически в произвольной системе отсчета, указав действующие на тело силы. Выбираем и обозначаем направление возможного вращения. Оно выбирается произвольно.

2. Записываем условие равновесия тела и сопутствующие уравнения.

3. Решаем уравнения в общем виде.

4. Подставляем величины в общее решение, вычисляем. Перед подстановкой выясняем в справочнике значение плотности воды и переводим все данные в систему СИ.

5. Ответ: рыбак поймал рыбу массой 5 килограммов.