1.1. Чертеж к задаче:
Представим рычаг в виде прямой линии. Обозначим точку опоры как O. Слева от точки O на расстоянии ( l_1 = 71 ) см находится груз с силой тяжести ( F_1 = 423 ) Н. Справа от точки O на расстоянии ( l_2 ) находится груз с силой тяжести ( F_2 = 54 ) Н. Нам нужно найти ( l_2 ).
1.2. Расстановка сил и плеч сил:
* ( F_1 ) - сила тяжести первого груза, направлена вниз, плечо ( l_1 ).
* ( F_2 ) - сила тяжести второго груза, направлена вниз, плечо ( l_2 ).
1.3. Определение направления вращения:
* Сила ( F_1 ) вращает рычаг против часовой стрелки.
* Сила ( F_2 ) вращает рычаг по часовой стрелке.
1.4. Запись моментов сил:
* Момент силы ( F_1 ): ( M_1 = F_1 cdot l_1 = 423 cdot 71 ) Н·см.
* Момент силы ( F_2 ): ( M_2 = F_2 cdot l_2 = 54 cdot l_2 ) Н·см.
1.5. Уравнение равновесия рычага:
Для равновесия рычага необходимо, чтобы ( M_1 = M_2 ). Следовательно:
\[ F_1 cdot l_1 = F_2 cdot l_2 \]
1.6. Вычисление недостающего расстояния:
Выразим ( l_2 ) из уравнения равновесия:
\[ l_2 = \frac{F_1 cdot l_1}{F_2} = \frac{423 cdot 71}{54} = \frac{30033}{54} = 556.166... \]
Округлим до десятых: ( l_2 ≈ 556.2 ) см.
Ответ: Чтобы рычаг был в равновесии, груз с силой тяжести 54 Н нужно подвесить на расстоянии 556.2 см справа от точки опоры.