Рассмотрим задачу по теории рычагов, где рычаг равновесен двумя силами, приложенными на противоположных концах, и эти силы направлены вниз.
Дано:
- Длина плеч:
( d_1 = 80, \text{см} ) (большее плечо)
( d_2 = 50, \text{см} ) (меньшее плечо)
- Меньшая из сил:
( F = 32, \text{Н} )
Задача: найти вторую силу ( F' ).
Шаг 1: Построение уравнения равновесия рычага
Рычаг находится в равновесии, когда момент сил относительно точки опоры равен нулю:
[
\text{Момент силы слева} = \text{Момент силы справа}
]
Моменты сил:
Для равновесия:
[
F \times d_2 = F' \times d_1
]
Шаг 2: Подставляем известные значения
[
32, \text{Н} \times 50, \text{см} = F' \times 80, \text{см}
]
Обратите внимание на единицы измерения: сантиметры — это удобная длина, так как они сокращаются при делении.
Шаг 3: Решение уравнения
[
F' = \frac{32, \text{Н} \times 50, \text{см}}{80, \text{см}}
]
Сократим сантиметры:
[
F' = \frac{32 \times 50}{80} , \text{Н}
]
Производим вычисление:
[
F' = \frac{1600}{80} , \text{Н} = 20, \text{Н}
]
Ответ:
Вторая сила ( F' ) равна 20 Н.