Задание 2. Расчётная задача. При помощи лома рабочий поднимает камень массой 120 кг. Длина плеча, к которому приложена сила рабочего, равна 1,5 м, а плечо нагрузки — 0,3 м. Какую силу должен приложить рабочий, чтобы уравновесить камень? Запишите формулу равновесия рычага, подставьте значения, получите ответ.

Решение:

Чтобы уравновесить камень, нужно применить формулу равновесия рычага:

\( F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2 \)

Где:

• \( F_1 \) — сила, приложенная рабочим (искомая величина).


• \( l_1 \) — плечо силы рабочего = \( 1,5 \) м.


• \( F_2 \) — сила тяжести камня. Чтобы найти её, нужно массу умножить на ускорение свободного падения (примем \( g \approx 10 \) м/с²): \( F_2 = m \cdot g = 120 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}² = 1200 \text{ Н} \).


• \( l_2 \) — плечо нагрузки (камня) = \( 0,3 \) м.

Подставляем значения в формулу:

\( F_1 \cdot 1,5 \text{ м} = 1200 \text{ Н} \cdot 0,3 \text{ м} \)

\( F_1 \cdot 1,5 = 360 \text{ Н} \cdot \text{м} \)

\( F_1 = \frac{360 \text{ Н} \cdot \text{м}}{1,5 \text{ м}} \)

\( F_1 = 240 \text{ Н} \)

Ответ: Чтобы уравновесить камень, рабочий должен приложить силу в 240 Н.