Для решения этой задачи нужно использовать условие равновесия рычага, который может быть выражен следующим образом: сумма моментов сил, действующих на рычаг, должна быть равна нулю.
Пусть расстояние от точки опоры (fulcrum) до места приложения силы массы противовеса равно \( d_1 \), а расстояние от точки опоры до места приложения силы, "показывающей" на метра, равно \( d_2 \).
Тогда можно записать равенство моментов сил относительно точки опоры:
\[ \sum \tau = 0 \]
\[ F_1 \cdot d_1 = F_2 \cdot d_2 \]
Где:
\( F_1 \) - сила, обусловленная массой противовеса (равна \( m \cdot g \), где \( m \) - масса противовеса, а \( g \) - ускорение свободного падения),
\( F_2 \) - сила, "показывающая" на метра,
\( d_1 \) - расстояние от точки опоры до противовеса (данное условие),
\( d_2 \) - расстояние от точки опоры до места, "показывающего" на метра.
В данном случае масса противовеса \( m = 20 \) кг. Теперь, когда мы знаем массу противовеса, мы можем рассчитать силу \( F_1 \), которая действует на рычаг.
\[ F_1 = m \cdot g = 20 \, кг \cdot 9.81 \, м/с^2 = 196.2 \, Н \]
После нахождения силы \( F_1 \) можно рассчитать силу \( F_2 \), которая "показывает" на метра, путем равенства моментов:
\[ F_1 \cdot d_1 = F_2 \cdot d_2 \]
\[ 196.2 \, Н \cdot d_1 = F_2 \cdot 1 \, м \]
\[ F_2 = \frac{196.2 \, Н \cdot d_1}{1 \, м} \]
Таким образом, если известно значение \( d_1 \), мы можем рассчитать силу \( F_2 \), "показывающую" на метра.