Решение:

Сила тяжести, действующая на рычаг:

Масса рычага M = 2400 г = 2.4 кг

Ускорение свободного падения g = 10 Н/кг

Сила тяжести, действующая на рычаг, равна:

$$F_{тяж} = M \cdot g = 2.4 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 24 \text{ Н}$$

Округляем до целых: 24 Н

Сила натяжения нити, прикреплённой к рычагу:

Поскольку рычаг однородный и находится в равновесии, можно предположить, что точка опоры находится посередине рычага. Это значит, что сила натяжения нити будет компенсировать силу тяжести груза m.

Для равновесия рычага необходимо, чтобы моменты сил относительно точки опоры были равны. В данном случае, сила тяжести рычага действует вниз, а сила натяжения нити тянет рычаг вверх. Так как блок идеальный и невесомый, сила натяжения нити равна силе тяжести груза m.

Момент силы тяжести рычага равен нулю, так как она действует через точку опоры.

Пусть ( F_{нат} ) - сила натяжения нити, ( L ) - плечо рычага (расстояние от точки опоры до точки крепления нити). Точки приложения силы тяжести рычага до оси вращения = 0 м, так как сила тяжести приложена к центру масс рычага, который находится на опоре.

Рассмотрим плечо силы натяжения (L/2, так как точка крепления нити находится на половине рычага):

$$M \cdot g \cdot 0 = T \cdot \frac{L}{2}$$

Где (T) - сила натяжения.

Так как момент силы тяжести рычага равен нулю, то можно сделать вывод, что сила натяжения нити также должна быть равна нулю (чтобы уравновесить рычаг).

По условию задачи, блок идеальный и невесомый. Блок дает выигрыш в силе в 2 раза, и следовательно сила натяжения нити будет равна половине силы тяжести рычага:

$$F_{нат} = \frac{F_{тяж}}{2} = \frac{24}{2} = 12 \text{ Н}$$

Масса груза m:

Сила натяжения нити равна силе тяжести груза m: ( F_{нат} = m \cdot g )

Отсюда, масса груза m равна:

$$m = \frac{F_{нат}}{g} = \frac{12 \text{ Н}}{10 \text{ Н/кг}} = 1.2 \text{ кг}$$

Округляем до целых: 1 кг

Ответы:

• Сила тяжести, действующая на рычаг: 24 Н
• Сила натяжения нити, прикреплённой к рычагу: 12.0 Н
• Масса груза m: 1 кг