СР-11. Простые механизмы. КПД простых механизмов Вариант 1 1. В каком положении педалей велосипеда при приложе- нии одной и той же силы получается наибольший вращаю- щий момент? В каком - наименьший? Η 008 2. Рычаг имеет длину 1 м. Где должна быть расположена точ- ка опоры, чтобы груз массой 5 кг на одном конце уравновеши- вался грузом в 20 кг, подвешенным на другом конце рычага? Вариант 2 1. Одинаковые ведра с водой уравновешены с помощью двух блоков (рис. 70). Равное ли количество воды в ведрах? 2. Длина одного плеча рычага 12 см, другого - 60 см. На меньшем плече подве- шен груз массой 50 кг. Какая сила должна действовать на другое плечо рычага, чтобы он находился в равновесии? 1 T Вариант 3 Рис. 70 are pавные части

Наибольший вращающий момент получается, когда педали находятся в горизонтальном положении, так как в этом случае плечо силы максимально. Наименьший вращающий момент – когда педали находятся в вертикальном положении, так как плечо силы в этом случае минимально или равно нулю.

Пусть x – расстояние от точки опоры до груза массой 5 кг. Тогда расстояние от точки опоры до груза массой 20 кг будет (1 - x). Для равновесия рычага необходимо, чтобы моменты сил были равны:

\[ 5x = 20(1-x) \]

\[ 5x = 20 - 20x \]

\[ 25x = 20 \]

\[ x = \frac{20}{25} = 0.8 \ м \]

Точка опоры должна быть расположена на расстоянии 0.8 м от груза массой 5 кг.

Да, количество воды в ведрах одинаковое, так как система находится в равновесии. Использование двух блоков не изменяет общее усилие, необходимое для удержания ведер в равновесии.

Для равновесия рычага необходимо, чтобы моменты сил были равны:

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

Здесь:

• F₁ – сила, действующая на меньшее плечо (50 кг),
• l₁ – длина меньшего плеча (12 см),
• F₂ – сила, действующая на большее плечо,
• l₂ – длина большего плеча (60 см).

\[ 50 \cdot 12 = F_2 \cdot 60 \]

\[ F_2 = \frac{50 \cdot 12}{60} = 10 \ кг \]

На большее плечо рычага должна действовать сила 10 кг, чтобы рычаг находился в равновесии.