Menu

Рычаг - задачи и примеры

На концах рычага действуют силы 100 Н и 300 Н. Длина рычага 1 м. Нужно поставить опору, чтобы рычаг был в равновесии.
Здесь используем золотое правило механики.
Момент силы, вращающей рычаг по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей рычаг против часовой стрелки.
M1=M2
d1*F1 = d2* F2, где d1 и d2- плечи сил (кратчайшее расстояние от линии действия силы до оси вращения, а М1 и М2- моменты сил)
 
Получаем, что
F1/F2= d2/d1
d2/d1=3/1
т.е. Теперь делим рычаг НА 4 ЧАСТИ (3+1=4)
1/4= 0.25 (м)
т.е. Опора должна располагаться на расстоянии 25 см от того конца рычага, на которые действует сила в 300 Н и на расстоянии 75 см от того конца, где действует сила в 100 Н 

Отрезок однородной проволоки подвешен за середину. Изменится ли (и если изменится, то как) равновесие рычага, если левую половину сложить вдвое (см. Рисунок)? Отвел поясните.
В первом случае равновесие будет из уравнения суммы моментов относительно точки О. См. Рис. Во вложении
F1*a-F1*a=0
Во втором случае равновесия не будет
F1*a/2-F1*a=-F1/2
Рычаг повернется так, как нарисовано на третьем рисунке.
Центр массы сместится. Если до этого длина каждой части была равна и центр массы был в середине, то после сгибания в согнутой части центр массы сместится, поэтому перевесит прямая часть проволоки
Отрезок однородной проволоки подвешен за середину. Изменится ли (и если изменится, то как) равновесие рычага, если левую половину сложить вдвое (см. Рисунок)? Отвел поясните.
Длина горизонтально установленного рычага 52 см. На концах его уравновешены грузы весом 2,5 и 4,0 Н. Найти плечи этих сил. Какова сила давления на точечную опору?
Запишем правило моментов:
М1=М2
F1L1=F2L2
2,5*L1=4,0*L2 и L1+L2=0,52
решаем систему из двух уравнений: из второго L2=0,52-L1 подставим в первое уравнение 2,5*L1=4,0*(0,52-L1) Решаем его и получаем L1, затем находим L2

L= 52 см
F1=2.5
F2=4
плечи L1;L2=L-L1= 52-L1
уравнение моментов
M1=M2
L1*F1 =L2*F2
L1*2.5 = (52-L1)*4
L1 = 32 см
L2= 52-32 =20 см
давление на опору Fo
уравнение моментов относительно правого (2) конца рычага
M1 = Mo
F1*L = Fo*L2
Fo = F1 * L/L2 =2.5 *52/20 =6,5 H
Что общего у руки и весла, как у рычагов?
Как ни странно, и весло и рука - это рычаги
с веслом все очевидно, есть точка опоры, рукоятка и лопасть
в руке точкой опоры служит сустав, ручкой - сухожилие, веслом - нисть (или локоть)
в руке момент силы передается мышцами через сухожилие, плечо силы меньше чем плечо нагрузки на руку
аналогично и в весле - плечо прикладываемой силы меньше чем плечо внешней силы
На концах рычага действуют силы 4 и 24Н. Расстояние от точки опоры до меньшей силы 6 см. Определите расстояние от точки опоры до большей силы.
Дано: F1=4Н, F2=24Н, l1=6см Найти: l2
Условие равновесия рычага F1*l1=F2*l2
4*6=24*x
x= 24/24
x= 1 см