Выберите два утверждения, соответствующие результатам проведённых опытов. Укажите их номера.

Решение:

Давай разберёмся с условиями равновесия рычага. Главное условие равновесия рычага гласит: произведение силы на её плечо на одной стороне должно быть равно произведению силы на её плечо на другой стороне. Математически это записывается так:

F₁ ⋅ l₁ = F₂ ⋅ l₂

Где:

• F₁ и F₂ — силы, действующие на рычаг;
• l₁ и l₂ — плечи этих сил (расстояние от точки опоры до точки приложения силы).

Теперь посмотрим на данные из таблицы:

• Опыт №1: F₁ = 3 Н, l₁ = 24 см; F₂ = 2 Н, l₂ = 12 см.
• Опыт №2: F₁ = 3 Н, l₁ = 8 см; F₂ = 2 Н, l₂ = 12 см.
• Опыт №3: F₁ = 2 Н, l₁ = 12 см; F₂ = 2 Н, l₂ = 12 см.

Проверим условие равновесия для каждого опыта:

• Опыт №1: 3 Н ⋅ 24 см = 72 Н⋅см; 2 Н ⋅ 12 см = 24 Н⋅см. Равновесие НЕ соблюдается.
• Опыт №2: 3 Н ⋅ 8 см = 24 Н⋅см; 2 Н ⋅ 12 см = 24 Н⋅см. Равновесие соблюдается!
• Опыт №3: 2 Н ⋅ 12 см = 24 Н⋅см; 2 Н ⋅ 12 см = 24 Н⋅см. Равновесие соблюдается!

Теперь проанализируем утверждения:

1. «Рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него, прямо пропорциональны плечам этих сил». Это неверно. Если бы силы были прямо пропорциональны плечам, то при увеличении плеча сила тоже увеличивалась бы, что противоречит условию равновесия.
2. «Рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил». Это верно. Из формулы F₁ ⋅ l₁ = F₂ ⋅ l₂ видно, что если одна сила увеличивается, то её плечо должно уменьшиться, чтобы произведение осталось прежним, и наоборот.
3. «Меньшей силой можно уравновесить с помощью рычага большую силу». Да, это видно из опыта №2, где сила 2 Н уравновешивает силу 3 Н, так как плечо силы 2 Н (12 см) больше плеча силы 3 Н (8 см).
4. «Большей силой нельзя уравновесить с помощью рычага меньшую силу». Это утверждение противоречит предыдущему и опыту №2, где меньшая сила (2 Н) уравновешивает большую (3 Н).
5. «Рычаг всегда находится в равновесии». Это неверно, как показал опыт №1.

Таким образом, верными являются утверждения 2 и 3.

Ответ: 2, 3