Ответ:

Конец стержня будет давить на руку с силой 6,67 кг.

Объяснение:

Дано:

L = 1,2 м

m = 20 кг

L₁ = 30 см = 0,3 м

g = 10 Н/кг

mk - ?

-------

Стержень точкой подвеса поделен на две части L₁ = 0,3 м и L₂ = L-L₁ = 0,9 м.

Массы частей стержня также поделены на соответственные части:

m₁ = m*L₁/L = 20*0,3/1,2 = 5 кг

m₂ = m*L₂/L = 20*0,9/1,2 = 15 кг

Стержень образует рычаг. Слева на рычаг действует сила тяжести, равная:

F₁ = m₁g = 5*10 = 50 Н

Точка приложения этой силы находится посередине плеча, на расстоянии от точки подвеса:

d₁ = L₁/2 = 0,15 м

Справа на рычаг также действует сила тяжести, равная

F₂ = m₂g = 15*10 = 150 Н

Точка приложения этой силы находится посередине плеча, на расстоянии от точки подвеса:

d₂ = L₂/2 = 0,45 м

А также компенсирующая сила руки Fk на расстоянии L₂ от точки подвеса.

Рычаг находится в равновесии, если произведение силы на плечо по обе стороны опоры одинаково:

d₁*F₁ = d₂*F₂-L₂*Fk

Подставляем:

0,15*50 = 0,45*150-0,9Fk

0,9Fk = 0,45*150-0,15*50 = 67,5-7,5 = 60 Н

Fk = 60/0,9 = 66,7 Н

Чтобы силу выразить в килограммах надо ее поделить на g:

mk = Fk/g = 66,7/10 = 6,67 кг