Для того чтобы качели были в равновесии, момент сил качания должен компенсировать момент сил тяжести брата и сестры.
Момент силы качания вычисляется по формуле:
\[ \text{Момент\_силы\_качания} = \text{Сила\_поддержания} \times \text{Расстояние\_от\_оси} \]
Момент силы тяжести брата и сестры также вычисляется по формуле:
\[ \text{Момент\_силы\_тяжести} = \text{Вес} \times \text{Расстояние\_от\_оси} \]
Поскольку брат и сестра должны быть в равновесии, сумма моментов сил качания и сил тяжести должна быть равна нулю:
\[ \text{Момент\_силы\_качания} + \text{Момент\_силы\_тяжести\_брата} + \text{Момент\_силы\_тяжести\_сестры} = 0 \]
Имеем:
\[ \text{Момент\_силы\_качания} = \text{Момент\_силы\_тяжести\_брата} + \text{Момент\_силы\_тяжести\_сестры} \]
Так как вес брата \( F_{\text{брата}} = 62 \, \text{кг} \) и вес сестры \( F_{\text{сестры}} = 26 \, \text{кг} \), а также обозначим расстояние, на котором сидит брат \( x \) (в метрах), а расстояние от оси до места сидения сестры \( d \) (в метрах).
Таким образом, уравнение равновесия для моментов сил можно записать как:
\[ \text{Сила\_поддержания} \times x = 62 \, \text{кг} \times x + 26 \, \text{кг} \times d \]
Поскольку брат и сестра сидят на качелях, можно считать, что Сила_поддержания соответствует их силе тяжести. Таким образом, расстояние \( x \), на котором должен сидеть брат для равновесия, можно выразить в зависимости от расстояния \( d \) сестры: \[ x = \left( \frac{26}{62} \right) \cdot d \]
С учётом данных веса брата и сестры в \( \text{кг} \) и необходимый вес для равновесия, можем вычислить необходимое расстояние \( d \) от оси качели, на котором должна сидеть сестра, чтобы брат мог сидеть равновесно: \[ x = \left( \frac{26}{62} \right) \cdot d = \frac{26}{62} \cdot d \]
Таким образом, брату следует сесть на расстояние \( \frac{26}{62} \) от места, где сидит сестра.