В данной задаче необходимо учитывать условия равновесия системы. Доска будет находиться в равновесии, пока момент сил относительно точки опоры не изменится в результате добавления гири.
Давайте обозначим:
- \( L = 10 \) см (длина доски)
- \( m_{доски} = 60 \) г (масса доски)
- \( m_{гиря} = 350 \) г (масса гири)
- \( g \) - ускорение свободного падения (в расчетах можно не учитывать, так как оно сокращается)
Распределим веса:
- Центр тяжести доски находится в его середине, т.е. на расстоянии \( \frac{L}{2} = 5 \) см от одного конца.
- Если гиря стоит на расстоянии \( x \) см от конца доски, то расстояние от центра тяжести доски до точки, где стоит гиря, будет \( 5 - x \) см.
Для того чтобы доска не опрокидывалась, момент силы гиря относительно точки опоры должен быть меньше или равен моменту силы доски.
Моменты сил относительно опоры (которая находится в одном конце доски):
- Момент гири: \( M_{гиря} = m_{гиря} \cdot g \cdot x \)
- Момент доски: \( M_{доска} = m_{доски} \cdot g \cdot (5) \)
В условии равновесия:
\[ m_{гиря} \cdot x \leq m_{доски} \cdot (5) \]
Итак, подставим значения:
\[ 350 \cdot x \leq 60 \cdot 5 \]
Решим уравнение:
\[ 350 \cdot x \leq 300 \] \[ x \leq \frac{300}{350} = \frac{60}{70} = \frac{6}{7} \approx 0.857 \]
Так как \( x \) измеряется в сантиметрах и у нас длина доски — 10 см, то максимальное расстояние, на котором может стоять гиря без опрокидывания, в сантиметрах можно выразить как:
\[ x \approx 0.857 \cdot 10 \approx 8.57 \text{ см} \]
Округляя до десятых, получаем:
\[ \text{Ответ: } 8.6 \text{ см} \]