Упражнение 32 ГДЗ 7 класс (Физика)

Задача

2. Рассмотрите рисунки 173, г и д. При каком расположении груза на палке момент его силы тяжести больше? В каком случае груз легче нести? Почему?
3. Пользуясь рисунком 174, объясните, как при гребле используется рычаг и для чего это нужно.
4 На рисунке 175 изображён разрез предохранительного клапана. Рассчитайте, какой груз надо повесить на рычаг, чтобы пар через клапан не выходил. Давление в котле в 12 раз больше нормального атмосферного давления. Площадь клапана S = 3 см2, вес клапана и вес рычага не учитывать. Плечи сил измерьте по рисунку. Куда нужно переместить груз, если давление пара в котле увеличится; уменьшится? Ответ обоснуйте.
5. На рисунке 176 изображён подъёмный кран. Рассчитайте, какой груз можно поднимать при помощи этого крана, если масса противовеса 1000 кг. Сделайте расчёт, пользуясь равенством моментов сил.
• Задание 2
Чем дальше груз от точки опоры О, тем момент силы тяжести больше, т.к. больше плечо силы тяжести. Чем ближе груз к точке опоры, тем момент силы тяжести меньше. Значит, груз нести легче.
• Задание 3
Весло представляет собой рычаг. Уключина – точка опоры. Как правило, плечо l2 > l1. Поэтому увеличивается длина одного гребка.
• Задание 4
Дано:
p1 = 12pa
pa = 105Па
S = 3см2 = 3·10-4м2
l1 = 1см = 0,01м
l2 = 5см = 0,05м
Найти:
m — ?
Решение
По правилу рычага
Ответ: 7,35кг. Если давление пара увеличится, то груз для увеличения момента силы тяжести нужно переместить вправо, если давление пара уменьшится, то груз, для уменьшения момента силы тяжести нужно переместить влево.
?
• Задание 5
Дано:
l1 = 7,2м
l2 = 3м
m2 = 1000кг
Найти:
m1 — ?
Решение
Так как моменты сил равны, то можно записать
Ответ: 417кг

Подробный ответ

Чем дальше груз от точки опоры $$O$$, тем больше момент силы тяжести, так как больше плечо этой силы. Чем ближе груз к точке опоры, тем момент силы тяжести меньше. Значит, груз нести легче.

Весло представляет собой рычаг. Уключина — точка опоры. Обычно плечо $$l_2 > l_1$$, поэтому при гребле увеличивается длина одного гребка.

Дано

$$p=12p_a$$
$$p_a=10^5\ \text{Па}$$
$$S=3\ \text{см}^2=3\cdot10^{-4}\ \text{м}^2$$
$$l_1=1\ \text{см}=0{,}01\ \text{м}$$
$$l_2=5\ \text{см}=0{,}05\ \text{м}$$

На клапан действует сила давления пара $$F_1=pS$$, а на груз — сила тяжести $$F_2=mg$$. Для равновесия рычага:

$$F_1l_1=F_2l_2$$

Тогда

$$ m=\frac{pSl_1}{gl_2}=\frac{12\cdot10^5\cdot3\cdot10^{-4}\cdot0{,}01}{9{,}8\cdot0{,}05}\approx7{,}35\ \text{кг} $$

Если давление пара увеличится, груз нужно переместить вправо, чтобы увеличить его момент силы. Если давление пара уменьшится, груз нужно переместить влево, чтобы уменьшить момент силы.

Ответ: $$7{,}35\ \text{кг}$$.