Вопрос о равновесии рычага можно объяснить с помощью принципа момента. В общем случае, чтобы рычаг находился в равновесии, сумма моментов или«крутящихсил»или «крутящих сил»или«крутящихсил» относительно точки опоры должна быть равна нулю.
Формула для равновесия рычага выглядит следующим образом:
F1 F_1 F1 и F2 F_2 F2 — силы, действующие на конец рычага,L1 L_1 L1 и L2 L_2 L2 — расстояния от точки опоры до точки приложения силы.Как находить F1 F_1 F1, F2 F_2 F2, L1 L_1 L1, L2 L_2 L2:
Определите точки приложения сил и расстояния:
Измерьте расстояние от точки опоры до точки, где приложена сила F1 F_1 F1этобудет(L1)это будет ( L_1 )этобудет(L1).Измерьте расстояние от той же точки опоры до точки приложения силы F2 F_2 F2этобудет(L2)это будет ( L_2 )этобудет(L2).
Измерьте силы:
Измерьте или запишите значения сил F1 F_1 F1 и F2 F_2 F2.
Подставьте в формулу:
Если известны три из четырёх величин например,(F1),(L1)и(L2)например, ( F_1 ), ( L_1 ) и ( L_2 )например,(F1),(L1)и(L2), вы можете найти четвёртую величину с помощью формулы равновесия: F2=F1⋅L1L2
F_2 = \frac{F_1 \cdot L_1}{L_2} F2=L2F1⋅L1
или F1=F2⋅L2L1
F_1 = \frac{F_2 \cdot L_2}{L_1} F1=L1F2⋅L2Пример:Пусть у вас есть рычаг длиной 3 метра, и точка приложения силы F1=10 Н F_1 = 10 \, Н F1=10Н находится на расстоянии L1=1 м L_1 = 1 \, м L1=1м от опоры. Вы хотите узнать, какая сила F2 F_2 F2 необходима на расстоянии L2=2 м L_2 = 2 \, м L2=2м от опоры для равновесия.
Подставим известные значения: 10 Н⋅1 м=F2⋅2 м
10 \, Н \cdot 1 \, м = F_2 \cdot 2 \, м 10Н⋅1м=F2⋅2м10=F2⋅2
10 = F_2 \cdot 2 10=F2⋅2F2=102=5 Н
F_2 = \frac{10}{2} = 5 \, Н F2=210=5Н
Таким образом, для равновесия рычага необходима сила 5 Н на расстоянии 2 метра от опоры.
Вопрос о равновесии рычага можно объяснить с помощью принципа момента. В общем случае, чтобы рычаг находился в равновесии, сумма моментов или«крутящихсил»или «крутящих сил»или«крутящихсил» относительно точки опоры должна быть равна нулю.
Формула для равновесия рычага выглядит следующим образом:
F1⋅L1=F2⋅L2 F_1 \cdot L_1 = F_2 \cdot L_2 F1 ⋅L1 =F2 ⋅L2
Где:
F1 F_1 F1 и F2 F_2 F2 — силы, действующие на конец рычага,L1 L_1 L1 и L2 L_2 L2 — расстояния от точки опоры до точки приложения силы.Как находить F1 F_1 F1 , F2 F_2 F2 , L1 L_1 L1 , L2 L_2 L2 :Определите точки приложения сил и расстояния:
Измерьте расстояние от точки опоры до точки, где приложена сила F1 F_1 F1 этобудет(L1)это будет ( L_1 )этобудет(L1 ).Измерьте расстояние от той же точки опоры до точки приложения силы F2 F_2 F2 этобудет(L2)это будет ( L_2 )этобудет(L2 ).Измерьте силы:
Измерьте или запишите значения сил F1 F_1 F1 и F2 F_2 F2 .Подставьте в формулу:
Если известны три из четырёх величин например,(F1),(L1)и(L2)например, ( F_1 ), ( L_1 ) и ( L_2 )например,(F1 ),(L1 )и(L2 ), вы можете найти четвёртую величину с помощью формулы равновесия:F2=F1⋅L1L2 F_2 = \frac{F_1 \cdot L_1}{L_2}
F2 =L2 F1 ⋅L1 или
F1=F2⋅L2L1 F_1 = \frac{F_2 \cdot L_2}{L_1}
F1 =L1 F2 ⋅L2 Пример:Пусть у вас есть рычаг длиной 3 метра, и точка приложения силы F1=10 Н F_1 = 10 \, Н F1 =10Н находится на расстоянии L1=1 м L_1 = 1 \, м L1 =1м от опоры. Вы хотите узнать, какая сила F2 F_2 F2 необходима на расстоянии L2=2 м L_2 = 2 \, м L2 =2м от опоры для равновесия.
Подставим известные значения:
10 Н⋅1 м=F2⋅2 м 10 \, Н \cdot 1 \, м = F_2 \cdot 2 \, м
10Н⋅1м=F2 ⋅2м 10=F2⋅2 10 = F_2 \cdot 2
10=F2 ⋅2 F2=102=5 Н F_2 = \frac{10}{2} = 5 \, Н
F2 =210 =5Н
Таким образом, для равновесия рычага необходима сила 5 Н на расстоянии 2 метра от опоры.