3. Какую силу нужно приложить к рычагу, чтобы его уравновесить (рис. б)?

Решение:

Для определения силы, которую нужно приложить к рычагу для его уравновешивания, используется закон рычага:

\[ F_1 \cdot L_1 = F_2 \cdot L_2 \]

Где:

• \( F_1 \) — сила, действующая на одно плечо рычага;
• \( L_1 \) — длина первого плеча рычага;
• \( F_2 \) — сила, действующая на другое плечо рычага;
• \( L_2 \) — длина второго плеча рычага.

Из рисунка \( \text{б} \) видно, что к одному плечу рычага приложена сила \( F_2 = 5 \) Н. Длина этого плеча (от точки опоры до точки приложения силы \( F_2 \)) меньше длины другого плеча (от точки опоры до точки приложения искомой силы \( F_1 \)).

Для уравновешивания нужно, чтобы моменты сил были равны. Анализируя рисунок, можно предположить, что меньшее плечо соответствует силе \( 5 \) Н, а большее плечо — искомой силе \( F_1 \).

Предполагая, что длина плеча, где действует сила \( 5 \) Н, в два раза короче плеча, где действует искомая сила \( F_1 \) (что часто бывает в подобных схематических изображениях), мы можем записать:

\( L_2 \approx \frac{1}{2} L_1 \) или \( L_1 \approx 2 L_2 \).

Тогда:

\[ F_1 \cdot L_1 = F_2 \cdot L_2 \]

\[ F_1 \cdot (2 L_2) = 5 \text{ Н} \cdot L_2 \]

\[ F_1 = \frac{5 \text{ Н} \cdot L_2}{2 L_2} \]

\[ F_1 = \frac{5}{2} \text{ Н} \]

\[ F_1 = 2.5 \text{ Н} \]

Ответ: Чтобы уравновесить рычаг, нужно приложить силу 2.5 Н.