5. К правому плечу рычага длиной 30 см прикрепили груз массой 200 кг. Какую силу необходимо приложить к левому плечу рычага длиной 1,5 м, чтобы рычаг уравновесился?

Решение:

Сначала рассчитаем силу тяжести груза, которая действует на правое плечо рычага.

Формула силы тяжести: \( F = m \cdot g \), где \( m \) — масса, \( g \) — ускорение свободного падения (примем \( g = 10 \) м/с²).

\( F_1 = 200 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 2000 \) Н

Теперь используем условие равновесия рычага: \( F_1 \cdot L_1 = F_2 \cdot L_2 \), где \( F_1 \) — сила тяжести груза, \( L_1 \) — длина правого плеча, \( F_2 \) — сила, которую нужно приложить, \( L_2 \) — длина левого плеча.

Дано:

• \( m_1 = 200 \) кг
• \( L_1 = 30 \) см = 0.3 м
• \( L_2 = 1.5 \) м

Найти: \( F_2 \)

Переведём плечо \( L_1 \) в метры: \( 30 \text{ см} = 0.3 \) м.

Подставим значения в формулу равновесия:

\( 2000 \text{ Н} \cdot 0.3 \text{ м} = F_2 \cdot 1.5 \text{ м} \)

\( 600 \text{ Н} \cdot \text{м} = F_2 \cdot 1.5 \text{ м} \)

Выразим \( F_2 \):

\( F_2 = \frac{600 \text{ Н} \cdot \text{м}}{1.5 \text{ м}} = 400 \) Н

Ответ: 400 Н.