Задание 3 Параграф 58 ГДЗ Рабочая тетрадь Перышкин 7 класс (Физика)

Задача 1. Покажите плечо силы в каждом из случаев, изображённых на рисунке.
Задача 2. На невесомом рычаге уравновешены шары массой 8 кг и 2 кг соответственно (см. рис.) Как соотносятся длины плеч этого рычага?
Задача 3. На невесомом рычаге уравновешены шары. Масса большего шара 2,5 кг. Отношение плеч рычага равно 1: 5. Найдите массу меньшего шара.
Задача 4. Плечи рычага 10 см и 30 см. Меньшая сила, действующая на рычаг, 5 Н. Найдите большую силу.
Задача 5. На каком расстоянии от точки опоры надо приложить силу в 1 Н, чтобы уравновесить силу 4,5 Н, действующую на рычаг и имеющую плечо длиной 15 см?

Решение

1) Плечо силы — это кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы. На каждом рисунке нужно провести это расстояние перпендикулярно линии действия силы.

2) Для равновесия рычага:

$$m_1l_1=m_2l_2$$

$$\frac{l_1}{l_2}=\frac{m_2}{m_1}=\frac{2}{8}=\frac{1}{4}$$

Значит, плечи рычага относятся как $$1:4$$.

3) Для равновесия рычага:

$$m_{\text{б}}l_{\text{б}}=m_{\text{м}}l_{\text{м}}$$

По условию $$l_{\text{м}}:l_{\text{б}}=1:5$$, значит

$$\frac{m_{\text{б}}}{m_{\text{м}}}=\frac{l_{\text{м}}}{l_{\text{б}}}=5$$

Тогда

$$m_{\text{м}}=\frac{m_{\text{б}}}{5}=\frac{2{,}5}{5}=0{,}5\ \text{кг}$$

4) Условие равновесия рычага:

$$F_1l_1=F_2l_2$$

Пусть меньшая сила $$F_1=5\ \text{Н}$$ действует на плече $$l_1=30\ \text{см}$$, тогда большая сила действует на плече $$l_2=10\ \text{см}$$:

$$F_2=\frac{F_1l_1}{l_2}=\frac{5\cdot 30}{10}=15\ \text{Н}$$

5) Для равновесия рычага:

$$F_1l_1=F_2l_2$$

$$1\cdot l=4{,}5\cdot 15$$

$$l=67{,}5\ \text{см}$$

Ответ: 1) плечо силы — кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы; 2) $$1:4$$; 3) $$0{,}5\ \text{кг}$$; 4) $$15\ \text{Н}$$; 5) $$67{,}5\ \text{см}$$.