Мистер Фокс очень любил в детстве разные качели и карусели, особенно такие, как на рисунке. Когда он садился на расстоянии l1=150см
от точки опоры, а его друг детства, ныне известный как Мистер Форд, присаживался с противоположной стороны на расстоянии l2=2м
от точки опоры, то качели находились в равновесии.
Сколько бургеров нужно съесть Мистеру Фоксу с массой m1=60кг
чтобы уравновесить Мистера Форда массой m2, если Мистер Форд передвинется от точки опоры всего лишь на 10см дальше? Масса одного большого бургера m0=300г, а вот рычаг невесомый.
Ускорение свободного падения принять за g=10см^2
Answers & Comments
Ответ:
10
Объяснение:
Изначально качели находится в равновесии, поэтому можно воспользоваться условием равновесия рычага и найти массу мистера Форда. Из условия равновесия следует, что
М1 = М2
то есть
m1*g*l1 = m2*g*l2
Тогда получаем, что
m2 = m1*l1 : l2 ,
m2= 45кг
После того как мистер Форд отодвинется на дельта l = 10cм,
плечо силы, с которой он давит на качели, увеличится и станет равно
L=2,1м
и момент силы увеличится. Поэтому, чтобы уравновесить качели, мистеру Фоксу нужно съесть N бургеров массой m0.
Запишем условие равновесия для второго случая:
m1*g*l1 + N*m0*g*l1 = m2*g*L2,
N*m0*g*l1 = m2*g*L2 - m1*g*l1,
тогда количество бургеров будет равно:
N= m*L2 - m1*l1 : m0*l1 ,
N= 45кг*2,1м - 60кг*1,5м : 0,3кг*1,5м = 10