Упражнение 48 ГДЗ 7 класс (2022) (Физика)

а) Точка опоры – точка касания колеса тележки и земли.
Плечо силы – расстояние между точкой опоры и локтями человека.
б) Точка опоры – точка крепления ручки крана.
Плечо силы –ручка крана.
в) Точка опоры – точка с красной стрелкой.
Плечо силы –верхняя и нижняя части рычага.
г) и д) Точка опоры – плечо человека.
Плечо силы –линия, параллельная земле, соединяющая точку опоры и мешок.
е) Точка опоры – место крепления шлагбаума к опоре.
Плечо силы –часть шлагбаума от места крепления до конца.
ж) Точка опоры – плечо человека
Плечо силы – плечо человека
з) Точка опоры – рука человека
Плечо силы – рука человека.
2. Объясните действие весла как рычага.
Весло является рычагом. Точка опоры ? это место крепления весла к лодке. Плечо, на которое действует человек, меньше, чем плечо, опущенное в воду. Соответственно, это приводит к проигрышу в силе, но увеличивается выигрыш в расстоянии, так как увеличивается длина одного гребка.
3. На рисунке изображена схема подъемного крана. Рассчитайте, какой груз можно поднимать при помощи этого крана, если масса противовеса 1000 кг.
4. Рассмотрите устройство плоскогубцев (или кусачек, щипцов для сахара, ножниц для жести). Найдите у них ось вращения, плечо силы сопротивления и плечо действующей силы. Подсчитайте, какой выигрыш в силе может дать данный интрумент.
Ось вращения — шпилька, которая соединяет две губки.
Плечо силы сопротивления — губки плоскогубцев
Плечо действующей силы — ручки плоскогубцев
Выигрыш в силе равен отношению длин плечей, действующей силы и плечей силы сопротивления

Решение

1) Для каждого рычага укажем точку опоры и плечо силы.

• а) Точка опоры — точка касания колеса тележки и земли. Плечо силы — расстояние между точкой опоры и локтями человека.
• б) Точка опоры — точка крепления ручки крана. Плечо силы — ручка крана.
• в) Точка опоры — точка с красной стрелкой. Плечо силы — верхняя и нижняя части рычага.
• г) и д) Точка опоры — плечо человека. Плечо силы — линия, параллельная земле, соединяющая точку опоры и мешок.
• е) Точка опоры — место крепления шлагбаума к опоре. Плечо силы — часть шлагбаума от места крепления до конца.
• ж) Точка опоры — плечо человека. Плечо силы — плечо человека.
• з) Точка опоры — рука человека. Плечо силы — рука человека.

Палка при переносе груза меньше давит на плечо, если груз расположен ближе к концу палки, противоположному плечу. Тогда плечо силы тяжести груза относительно точки опоры больше, и для равновесия требуется меньшая сила со стороны плеча человека, поэтому давление на плечо уменьшается.

2) Весло действует как рычаг. Точка опоры — место его крепления к лодке. Человек прикладывает силу к рукоятке весла, а сопротивление воды действует на лопасть. Так как плечо силы человека меньше плеча силы сопротивления, получается проигрыш в силе, но выигрыш в расстоянии: за один гребок лодка проходит больший путь.

3) Для подъемного крана используем условие равновесия рычага:

$$m_1l_1=m_2l_2$$

$$m_1=\frac{m_2l_2}{l_1}$$

$$m_1=\frac{1000\cdot 3}{7{,}2}\approx 416{,}7\ \text{кг}$$

Следовательно, кран может поднимать груз массой примерно 416,7 кг.

4) У плоскогубцев (кусачек, щипцов, ножниц) ось вращения — шпилька, соединяющая две губки. Плечо силы сопротивления — расстояние от оси вращения до губок. Плечо действующей силы — расстояние от оси вращения до ручек.

Выигрыш в силе равен отношению плеч:

$$k=\frac{l_{\text{действ}}}{l_{\text{сопр}}}$$

То есть во столько раз ручки длиннее губок, во столько раз инструмент увеличивает силу.

Ответ

1) Точки опоры и плечи сил указаны для всех рычагов выше. Палка меньше давит на плечо, если груз расположен дальше от плеча, ближе к свободному концу палки.

2) Весло — рычаг с точкой опоры у крепления к лодке; оно дает проигрыш в силе и выигрыш в расстоянии.

3) $$m \approx 416{,}7\ \text{кг}$$

4) Выигрыш в силе: $$k=\frac{l_{\text{действ}}}{l_{\text{сопр}}}$$.