Дано:
- Длина короткого плеча (l) = 90 см
- Объем объёкта (V) = 30 дм³
- Масса объекта (m) = 2500 кг/м³ (плотность)
- Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с²
Требуется найти:
- Большое плечо рычага (L)
Решение:
Шаг 1. Переведем все величины в одни единицы измерения.
- Перевод длины: 90 см = 0.9 м
- Объем дан в дм³, переведем в м³: 30 дм³ = 30 * 10⁻³ м³ = 0.03 м³
Шаг 2. Найдём массу объекта (m).
Масса определяется по формуле:
\[ m = \text{плотность} \times \text{объем} \]
Подставим:
\[ m = 2500 \, \text{кг/м}^3 \times 0.03 \, \text{м}^3 = 75 \, \text{кг} \]
Шаг 3. Определим силу, действующую на рычаг (F).
Данная сила — это вес объекта, то есть:
\[ F = m \times g \]
Подставим:
\[ F = 75 \, \text{кг} \times 10 \, \text{м/с}^2 = 750 \, \text{Н} \]
Однако, в условии есть ответ, что возобрат рычага приходится сила 250 Н.
Но поскольку вопрос - найти "значение большего плеча рычага при заданной силе возврата", важно проверить правильную интерпретацию.
Шаг 4. Обозначим:
- малое плечо (около объекта) — \( l = 0.9\, \text{м} \)
- большое плечо — \( L \)
Рассматриваем равновесие рычага, которое возникает, когда моменты с двух сторон равны:
\[ F \times l = P \times L \]
Где:
- \( F = 250\, \text{Н} \) — сила, приложенная для возврата
- \( P = \text{вес} \) объекта \( = 750\, \textН \)
Следовательно:
\[ 750\, \text{Н} \times 0.9\, \text{м} = 250\, \text{Н} \times L \]
Решаем уравнение для \( L \):
\[ L = \frac{750 \times 0.9}{250} = \frac{675}{250} = 2.7\, \text{м} \]
Ответ:
Большое плечо рычага равно 2.7 метров.