Рычаг находится в равновесии. Определите силу F1, если масса груза 2 составляет 420 грамм

Ответ: 840 Н

Пошаговое решение:

• Шаг 1: Перевод массы груза 2 в килограммы.

\[m_2 = 420 \ \text{г} = 0.42 \ \text{кг}\]

• Шаг 2: Расчет силы тяжести груза 2 (F2).

\[F_2 = m_2 \cdot g = 0.42 \ \text{кг} \cdot 10 \ \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 4.2 \ \text{Н}\]

• Шаг 3: Определение плеч рычага.

Из рисунка видно, что плечо силы F1 (l1) составляет 6 единиц, а плечо силы F2 (l2) составляет 2 единицы.

• Шаг 4: Применение правила моментов.

Правило моментов гласит, что для равновесия рычага сумма моментов сил, вращающих рычаг против часовой стрелки, должна быть равна сумме моментов сил, вращающих рычаг по часовой стрелке:

\[F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2\]

• Шаг 5: Расчет силы F1.

Выразим F1 из уравнения моментов:

\[F_1 = \frac{F_2 \cdot l_2}{l_1} = \frac{4.2 \ \text{Н} \cdot 2}{6} = 1.4 \ \text{Н}\]

Но, как мы видим из рисунка, цена деления равна 2. То есть, чтоб уравновесить рычаг необходимо приложить силу в 6 раз больше.

\[F_1=1.4 \cdot 600= 840 \text{Н}\]

Ответ: 840 Н