Решебник по физике 7 класс Перышкин §53

Рычагом называют любое твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной оси или точки опоры. Примеры рычагов: лом, ножницы, качели, рычажный домкрат.

Плечом силы называют длину перпендикуляра, проведённого от оси вращения рычага до линии действия силы.

Чтобы найти плечо силы, нужно провести линию действия силы, а затем из оси вращения опустить на эту линию перпендикуляр. Длина этого перпендикуляра и является плечом силы.

Рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил:

F₁ / F₂ = l₂ / l₁.

Когда середина палки лежит на подставке, она становится точкой опоры, а руки действуют на длинные плечи рычага. Благодаря этому создаётся больший поворачивающий эффект сил, и палку легче сломать.

У равноплечего рычага плечи сил равны: l₁ = l₂. По правилу равновесия рычага F₁ / F₂ = l₂ / l₁. Так как l₁ = l₂, то F₁ = F₂. Следовательно, равноплечий рычаг выигрыша в силе не даёт.

F₁ — сила, действующая на длинное плечо

F₂ — сила, действующая на короткое плечо

l₁ — длинное плечо рычага

l₂ — короткое плечо рычага

F₁, F₂ — силы, действующие на рычаг

l₁, l₂ — плечи сил

l — длина рычага

Равновесие рычага не изменится. Гири изготовлены из одного материала, поэтому при погружении в воду их вес уменьшится в одинаковое число раз. Отношение сил, действующих на плечи рычага, останется прежним, поэтому условие равновесия сохранится.