Домашние задания: Физика

Помогите по физике пожалуйста

1.Какую силу необходимо приложить для удержания рычага в равновесии,держа его за длинное плечо длиной 80 см. Если на плече длиной 5 см находится груз массой 2000 г?
2.Стальной шарик объемом 10см3подвешен к короткому плечу рычага. Определите объем медного шарика который подвешен к длинному плечу рычага и удерживает рычаг в равновесии. Известно, что отношение длин плеч 16
3.Куб из свинца с длиной ребра 15 см закреплен на коротком плече рычага длиной 5 см и погружен в воду. Какой должна быть длина длинного плеча рычага,чтобы прикладывая к ней силу в 10 Н рычаг оставался в равновесии?
Задача 1
Дано:
d1 = 80 см = 0,80 м
d2 = 5 см = 0,05 м
m2 = 2000 г = 2 кг
_______________
F1 - ?

F2 = m2*g = 2*10 = 20 Н
По правилу рычага:
F1*d1 = F2*d2
F1 = F2*d2 / d1 = 20*0,05 / 0,80 = 1,25 H
Серикпай Нуртазинов
Серикпай Нуртазинов
73 229
Лучший ответ
1. Для удержания рычага в равновесии необходимо приложить силу, равную моменту силы тяжести груза на плече длиной 5 см, т.е.:

M = F * L = 0,2 кг * 9,8 м/с^2 * 0,05 м = 0,098 Н*м

Здесь использовано значение ускорения свободного падения g = 9,8 м/с^2. Чтобы уравновесить этот момент, нужно приложить силу на длинном плече рычага, равную:

F = M / L = 0,098 Н*м / 0,8 м = 0,1225 Н

Таким образом, необходимо приложить силу около 0,1225 Н, чтобы удержать рычаг в равновесии.

2. Пусть медный шарик имеет объем V. Тогда его масса будет равна:

m = ρV, где ρ - плотность меди.

Подставляя это выражение в условие равновесия моментов на рычаге, получаем:

m * g * L1 = 0,01 кг * 9,8 м/с^2 * L2

L1 и L2 - длины короткого и длинного плеч соответственно. Подставляя также значение отношения L2/L1 = 16/3, получаем:

V * ρ * g * L1^2 / L2 = 0,01 кг

Из этого выражения можно выразить объем медного шарика:

V = 0,01 кг * L2 / (ρ * g * L1^2) * L1 / L2 = 0,01 кг * L1 / (ρ * g * L2 / L1 * 16/3)

Подставляя числовые значения (для свинца ρ = 11 340 кг/м^3, для меди ρ = 8 960 кг/м^3), получаем:

V = 0,01 кг * 5 см / (8 960 кг/м^3 * 9,8 м/с^2 * (80 см / 3 * 16 / 3)^2) * (80 см / 3) / (80 см / 3 * 16 / 3) ≈ 0,000032 м^3 = 32 см^3

Таким образом, объем медного шарика должен быть примерно 32 см^3.

3. Для равновесия рычага должно выполняться условие моментов:

m * g * L1 = F * L2

Здесь m - масса свинцового куба, F - сила, прикладываемая к длинному плечу рычага, L1 и L2 - длины короткого и длинного плеч соответственно. Решая это уравнение относительно L2, получаем:

L2 = m * g * L1 / F = 0,015 кг * 9,8 м/с^2 * 5 см / 10 Н = 0,00735 м = 7,35 см

Таким образом, длина длинного плеча рычага должна быть примерно 7,35 см.