Вопрос:

12. Рычаг находится в равновесии при действии на него сил, модули которых \( F_1 = 2 \) Н и \( F_2 = 4 \) Н. Момент силы \( F_1 \) равен 0,4 Н·м. Каковы плечи \( \ell_1 \) и \( \ell_2 \) этих сил? a) \( \ell_1 = 0,8 \text{ м}, \ell_2 = 1,6 \text{ м} \). б) \( \ell_1 = 1,6 \text{ м}, \ell_2 = 3,2 \text{ м} \). в) \( \ell_1 = 0,2 \text{ м}, \ell_2 = 0,1 \text{ м} \). г) \( \ell_1 = 0,4 \text{ м}, \ell_2 = 0,2 \text{ м} \).

Ответ:

Решение:

  1. Дано:
    Сила \( F_1 = 2 \) Н.
    Сила \( F_2 = 4 \) Н.
    Момент силы \( F_1 \) \( M_1 = 0,4 \) Н·м.
  2. Найти:
    Плечи \( \ell_1 \) и \( \ell_2 \) — ?
  3. Решение:
    Момент силы определяется формулой \( M = F \cdot \ell \).
    Для \( F_1 \): \( M_1 = F_1 \cdot \ell_1 \).
    \[ \ell_1 = \frac{M_1}{F_1} = \frac{0,4 \text{ Н} \cdot \text{м}}{2 \text{ Н}} = 0,2 \text{ м} \]
  4. Условие равновесия рычага: \( F_1 L_1 = F_2 L_2 \).
    Отсюда, \( \ell_2 = \frac{F_1 L_1}{F_2} \).
    \[ \ell_2 = \frac{2 \text{ Н} \cdot 0,2 \text{ м}}{4 \text{ Н}} = \frac{0,4}{4} \text{ м} = 0,1 \text{ м} \]

Ответ: в) \( \ell_1 = 0,2 \text{ м}, \ell_2 = 0,1 \text{ м} \).