С помощью невесомого рычага на высоту 0,2 м поднимают груз, действуя вертикальной силой F=450 Н на длинное плечо рычага. Какова масса поднимаемого груза (в кг), если точка приложения силы F переместилась на 40 см?

Физика 7 класс Рычаги и условия равновесия рычаг физика 7 класс невесомый рычаг сила груз масса Движение механика задачи по физике Новый

Для решения задачи нам нужно использовать принцип рычага, который гласит, что момент силы, действующей на одном плече рычага, равен моменту силы, действующей на другом плече. Момент силы (M) определяется как произведение силы (F) на расстояние (d) от точки опоры до линии действия силы.

В данной задаче у нас есть следующие данные:

• Сила F = 450 Н
• Высота, на которую поднимается груз (h) = 0,2 м
• Перемещение точки приложения силы F (s) = 0,4 м (40 см)

Сначала нам нужно определить момент силы F:

1. Момент силы F относительно точки опоры: M1 = F * s = 450 Н * 0,4 м = 180 Н·м.

Теперь найдем массу груза. Для этого нам нужно знать момент силы, действующей на груз:

1. Момент силы, действующей на груз (M2), можно выразить через вес груза (W) и высоту, на которую он поднимается: W = m * g, где g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.
2. Таким образом, момент груза будет равен: M2 = W * h = m * g * h.

Теперь, согласно принципу рычага, мы можем приравнять моменты:

1. M1 = M2
2. 180 Н·м = m * 9,81 м/с² * 0,2 м.

Теперь выразим массу m:

1. m = 180 Н·м / (9,81 м/с² * 0,2 м).
2. m = 180 / (1,962) ≈ 91,8 кг.

Таким образом, масса поднимаемого груза составляет примерно 91,8 кг.