Важіль у фізиці: умова рівноваги важеля і приклад розв’язання задачі

Завдання на визначення рівноваги

Довжина балки важеля дорівнює 2 метри. Опора знаходиться на відстані 0,5 метра від лівого кінця балки. Відомо, що важіль знаходиться в рівновазі і на його ліве плече діє сила 150 Н. Вантаж який маси слід покласти на праве плече, щоб він урівноважив цю силу.

Для вирішення цієї задачі застосуємо правило рівноваги, яке було записано вище, маємо:

dR/dF = F/R =>

1,5/0,5 = 150/R =>

R = 50 Н.

Таким чином, вага вантажу повинен бути дорівнює 50 Н (не плутати з масою). Переведемо це значення у відповідну масу за допомогою формули для сили тяжіння, маємо:

m = R/g = 50/9,81 = 5,1 кг

Тіло масою всього 5,1 кг зрівноважить силу в 150 Н (це значення відповідає вазі тіла масою 15,3 кг). Це свідчить про триразове виграш в силі.