Краткое пояснение:
Для решения задачи воспользуемся правилом рычага, которое гласит, что для равновесия рычага произведение силы на ее плечо должно быть равно произведению другой силы на ее плечо.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определим силы и плечи. Дано: Сила рабочего (F2) = 400 Н, плечо силы рабочего (l2) = 3 м. Плечо силы камня (l1) = 1,5 м. Неизвестна сила камня (F1), которая равна весу камня.
- Шаг 2: Запишем уравнение равновесия рычага: F1 \cdot l1 = F2 \cdot l2.
- Шаг 3: Выразим силу камня (F1): F1 = \frac{F_{2} \cdot l_{2}}{l_{1}}.
- Шаг 4: Подставим значения и вычислим F1: F1 = \frac{400 \text{ Н} \cdot 3 \text{ м}}{1.5 \text{ м}} = \frac{1200 \text{ Н} \cdot \text{м}}{1.5 \text{ м}} = 800 \text{ Н}.
- Шаг 5: Теперь найдем массу камня (m), зная его вес (F1). Вес равен произведению массы на ускорение свободного падения (g ≈ 10 м/с²): F1 = m \cdot g.
- Шаг 6: Выразим массу камня: m = \frac{F_{1}}{g}.
- Шаг 7: Подставим значения и вычислим массу: m = \frac{800 \text{ Н}}{10 \text{ м/с}^2} = 80 \text{ кг}.
Ответ: Масса камня равна 80 кг.