Чтобы качели находились в равновесии, необходимо, чтобы момент силы, создаваемый братом, был равен моменту силы, создаваемому сестрой. Момент силы равен произведению силы на плечо. В данном случае, сила – это вес (масса, умноженная на ускорение свободного падения g), а плечо – расстояние от оси качелей до точки, где сидит ребенок.
Пусть (x) – расстояние от оси качелей, на котором должен сидеть брат. Тогда расстояние от оси качелей, на котором сидит сестра, будет равно половине длины качелей минус (x), т.е. (2.3 - x).
Условие равновесия:
\[m_{брата} cdot g cdot x = m_{сестры} cdot g cdot (2.3 - x)\]
Где:
* (m_{брата}) = 56 кг (масса брата)
* (m_{сестры}) = 29 кг (масса сестры)
* (g) – ускорение свободного падения (сокращается)
Уравнение примет вид:
\[56x = 29(2.3 - x)\]
Решим уравнение:
\[56x = 66.7 - 29x\]
\[56x + 29x = 66.7\]
\[85x = 66.7\]
\[x = \frac{66.7}{85} \approx 0.7847\]
Округлим до сотых: (x \approx 0.78) м.
Ответ: Брату нужно сесть на расстоянии примерно 0.78 м от оси качелей.
Разъяснение для школьника:
Представь, что качели – это рычаг. Чтобы рычаг был в равновесии, нужно, чтобы вес брата, умноженный на расстояние от него до центра качелей, равнялся весу сестры, умноженному на расстояние от неё до центра качелей. Мы нашли это расстояние (x) для брата, и оно равно примерно 0.78 метра.