Для решения этой задачи необходимо воспользоваться условием равновесия и моментами сил.
Определим массу доски и гирьки:
- Масса доски \( m_d = 60 \) г \( = 0.06 \) кг.
- Масса гири \( m_g = 350 \) г \( = 0.35 \) кг.
Параметры доски:
- Длина доски \( L = 10 \) см \( = 0.1 \) м.
- Центр масс доски находится в середине, то есть на расстоянии \( 0.05 \) м от опоры.
Условия равновесия: Доска не опрокидывается, если момент сил, действующих на одну сторону от опоры (приближенному к гире), не превышает момент сил на другой стороне (центровая часть доски).
Моменты сил:
- Момент силы гирьки (при расположении её на расстоянии \( x \) от левой части) относительно опоры: \[ M_g = m_g \cdot g \cdot (x - d) \] где \( d \) - расстояние от опоры до центра масс доски, то есть \( d = 0.05 \) м.
- Момент силы вес доски относительно опоры: \[ M_d = m_d \cdot g \cdot d \]
Условие равновесия: Чтобы доска не опрокидывалась, необходимо: \[ M_g \leq M_d \]
Подставляя это в уравнение, получаем: \[ m_g \cdot g \cdot (x - 0.05) \leq m_d \cdot g \cdot 0.05 \]
Упрощая убирая \( g \): \[ 0.35 \cdot (x - 0.05) \leq 0.06 \cdot 0.05 \]
Подсчитаем правую часть: \[ 0.06 \cdot 0.05 = 0.003 \]
Получаем неравенство: \[ 0.35x - 0.0175 \leq 0.003 \]
Переносим: \[ 0.35x \leq 0.003 + 0.0175 \] \[ 0.35x \leq 0.0205 \]
Делим обе стороны на 0.35: \[ x \leq \frac{0.0205}{0.35} \approx 0.05857 \]
Переведём в сантиметры: \[ x \leq 5.857 \text{ см} \]
Ответ: Округляя до десятых, получаем: \[ x \leq 5.9 \text{ см} \]
Таким образом, гиря может стоять на расстоянии не более 5.9 см от начала доски.