Рычаг с грузом и ниткой
3/10Невесомый рычаг длиной \(L = 40\) см насажен на горизонтальную ось в точке \(O\) так, как показано на рисунке, и может свободно вращаться вокруг неё в плоскости рисунка. К правому концу, расположенному на расстоянии \(l_1 = 15\) см от оси, подвешен груз массой \(m_1 = 5\) кг. Слева от оси на расстоянии \(x\) от точки \(O\) к рычагу привязана ниточка, прикреплённая к полу. Система находится в равновесии. Определите, какую максимальную массу \(m_2\) можно подвесить к левому концу стержня, чтобы система оставалась в равновесии. Ответ приведите в килограммах.

▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(3\) кг.
РешениеИзначально момент силы тяжести правого груза скомпенсирован силой натяжения ниточки. Когда к левому краю подвешивается груз \(m_2\), натяжение ниточки уменьшается. Если момент силы тяжести левого груза станет больше правого, натяжение исчезнет, и рычаг начнёт поворачиваться. Следовательно, максимальная масса определяется равенством моментов сил тяжести левого и правого грузов: \[m_2\,(L-l_1) = m_1\,l_1 \;\Rightarrow\; m_2 = \frac{m_1\,l_1}{L-l_1} = \frac{5\cdot 15}{25}~\text{кг} = 3~\text{кг}.\]
Похожие задачи
- Рычаг с грузами (A5) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Равновесие рычага (A2) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Проверка рычага (A30) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Равновесие рычага (A2) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Коромысло весов (A6) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Коромысло весов (A6) ЕГЭ 2009, 11 кл.