Menu

Рычаг - задачи и примеры

Действие ножниц как рычага
При работе с ножницами мы имеем выйгрыш в силе.  Ножницы — это рычаг, ось вращения которого проходит через винт, соединяющий обе половины ножниц. Действующей силой является  сила руки человека, сжимающего ножницы. Противодействующей силой — сила сопротивления того материала, который режут ножницами. В зависимости от назначения ножниц их устройство бывает различным.

На рычаге уравновешаны 2 железные гирьки массами 100 грамм и 200 грамм. Плечо гирьки в 100 грамм=10 см. Найдите плечо гирьки в 200 грамм. Найдите моменты сил, действующие на рычаг
F2=L1            200гр=10см                10 * 100=1000      1000\200=5            
F1=L2            100гр=X                                                L2=5                                                                                                                M=100 * 10=1000                                                                                              M=200 *5=1000

К концам рычага приложены две силы: F1=15Н и F2=20Н. Вычислите длину большего плеча, если длина меньшего плеча равна 12 см.
Дано F1=15 Н    F2=20 H     L2=12 см    L1-
из условия равновесия рычага
M1=M2
F1*L1=F2*L2
L1=F2*L2/F1=20*12/15=16 см
Ответ L1=16 см
По закону равновесия рычага:
\( F_{1} * L_{1} = F_{2} * L_{2} \) -> \( L_{1} = \frac{ F_{2} * L_{2} }{ F_{1} } \)
F₂ = 20 Н 
L₂ = 12 см = 0,12 м 
F₁ = 15 H 
\( L_{1} = \frac{20 * 0,12}{15} \) = 0,16 м = 16 см 
Проверка:
15 * 0,16 = 20 * 0,12
        2,4 = 2,4 

На равноплечих рычажных весах уравновешенны два груза: чугунный и медный. Плотность чугуна 7000 кг/м3, плотность меди 8900 кг/м3. Нарушится ли равновесие рычага если оба груза полностью погрузить в воду? Если да, то какой груз перевесит?
Так как весы уравновешены и их плечи равны, то m₁=m₂=m.
Но объёмы у этих тел разные: чугун V₁=m/ρ₁ и  медь V₂=m/ρ₂, у медного объём меньше, так как плотность больше.
 На них будет действовать в воде разная выталкивающая сила:Fa=ρж *g*Vт.
Тогда F₁/F₂ =V₁/V₂ =ρ₂ /ρ₁ =8900/7000≈ 1,27
Итак, на эти грузы действует разная выталкивающая сила (направлена она противоположно силе тяжести), на первое тело (из чугуна) действует выталкивающая сила в 1,27 раз больше, чем на медный. Значит, равновесие весов нарушится. Перевесит тот груз, у которого меньше объём, то есть медный.

Почему блок можно рассматривать как рычаг?
Рычаг - жесткий стержень, который может свободно поворачиваться вокруг неподвижной точки, называемой точкой опоры.
Блок представляет собой колесо с желобом, укрепленное в обойме. По желобу блока пропускают веревку, трос или цепь. Неподвижным называют такой блок, ось которого закреплена и при подъеме грузов она не поднимается и не опускается.
Неподвижный блок можно рассматривать как равноплечий рычаг, у которого плечи приложенных сил равны радиусу колеса. Следовательно, из правила моментов mgr = Fr вытекает, что неподвижный блок выигрыша в силе не дает (F = mg). Он позволяет менять направление действия силы.
Подвижный блок можно рассматривать как неравноплечий рычаг 2 рода.
Можно рассматривать потому, что есть точка опоры и действует как рычаг.
Потому что блок  это разновидность рычага ( блок это твердое тело которое имеет тоску опоры)
неподвижный блок - равноплечный блок d1=d2=R
подвижный блок d1/d2=2*R/R=2