Очень легкая рейка закреплена на горизонтальной оси O, перпендикулярной плоскости рисунка, и может вращаться вокруг нее без трения. К рейке приложены четыре силы, изображенные на рисунке.
[рис.]
Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.
1. Относительно оси O минимальное плечо имеет сила F1.
2. Относительно оси O максимальное плечо имеет сила F4.
3. Относительно оси O минимальным будет момент, создаваемый силой F1.
4. Относительно оси O максимальным будет момент, создаваемый силой F4.
5. Под действием всех изображенных на рисунке сил рейка вращаться не будет.
[рис.]
Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.
1. Относительно оси O минимальное плечо имеет сила F1.
2. Относительно оси O максимальное плечо имеет сила F4.
3. Относительно оси O минимальным будет момент, создаваемый силой F1.
4. Относительно оси O максимальным будет момент, создаваемый силой F4.
5. Под действием всех изображенных на рисунке сил рейка вращаться не будет.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.]
1. Неверно. Плечо силы — кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы. На рисунке красным цветом обозначены плечи приложенных сил. Найдем углы, образованные векторами сил с осью рычага: $\sin альфа _1 = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}$ $\sin альфа _2 = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ $\sin альфа _3 = \frac{3}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}$ $\sin альфа _4 = \frac{2}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ Тогда плечи сил равны: $l_1=20 \cdot \sin альфа _1 = \frac{20}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} см$ $l_2=10 \cdot \sin альфа _2 = \frac{10}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента} см$ $l_3=30 \cdot \sin альфа _3 = \frac{90}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} см$ $l_4=40 \cdot \sin альфа _4 = \frac{80}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента} см$
2. Верно, см. пункт 1.
3. Неверно. Момент силы — произведение силы на плечо. Найдем по рисунку модули приложенных сил: $F_1 = $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента Н$ $F_2 = $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента Н$ $F_3 = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента Н$ $F_4 = $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента Н$ Тогда модули моментов приложенных сил равны: $M_1 = $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента \cdot \frac{20}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} =20 Н \cdot см$ $M_2 = $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента \cdot \frac{10}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента} =10 Н \cdot см$ $M_3 = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента \cdot \frac{90}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} =90 Н \cdot см$ $M_4 = $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента \cdot \frac{80}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента} =80 Н \cdot см$
4. Неверно, см. пункт 3.
5. Верно. Запишем правило моментов, с учетом, что вторая и третья сила будут вращать тело по часовой стрелке: $M_1 - M_2 - M_3 + M_4=20 - 10 - 90 + 80=0$ Следовательно, рейка вращаться не будет.
Ответ: 25.
1. Неверно. Плечо силы — кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы. На рисунке красным цветом обозначены плечи приложенных сил. Найдем углы, образованные векторами сил с осью рычага: $\sin альфа _1 = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}$ $\sin альфа _2 = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ $\sin альфа _3 = \frac{3}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}$ $\sin альфа _4 = \frac{2}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ Тогда плечи сил равны: $l_1=20 \cdot \sin альфа _1 = \frac{20}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} см$ $l_2=10 \cdot \sin альфа _2 = \frac{10}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента} см$ $l_3=30 \cdot \sin альфа _3 = \frac{90}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} см$ $l_4=40 \cdot \sin альфа _4 = \frac{80}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента} см$
2. Верно, см. пункт 1.
3. Неверно. Момент силы — произведение силы на плечо. Найдем по рисунку модули приложенных сил: $F_1 = $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента Н$ $F_2 = $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента Н$ $F_3 = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента Н$ $F_4 = $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента Н$ Тогда модули моментов приложенных сил равны: $M_1 = $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента \cdot \frac{20}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} =20 Н \cdot см$ $M_2 = $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента \cdot \frac{10}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента} =10 Н \cdot см$ $M_3 = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента \cdot \frac{90}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} =90 Н \cdot см$ $M_4 = $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента \cdot \frac{80}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента} =80 Н \cdot см$
4. Неверно, см. пункт 3.
5. Верно. Запишем правило моментов, с учетом, что вторая и третья сила будут вращать тело по часовой стрелке: $M_1 - M_2 - M_3 + M_4=20 - 10 - 90 + 80=0$ Следовательно, рейка вращаться не будет.
Ответ: 25.
Правильный ответ:
25
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 107876 • Задание №23
[рис.] С идеальным одноатомным газом в количестве 0,1 моля проводят процесс 1–2–3–4, изображенный на pV-диагр...
ID 107799 • Задание №23
В стакан калориметра налили 150 г воды. Начальная температура калориметра и воды 55 °C. В эту воду опустили ку...
🔗 Другие задания линии №35 по предмету Физика:
ID 109467
На графике представлены результаты измерения длины пружины l при различных значениях массы m по...
ID 109468
[рис.] Две силы F1 и F2 уравновешивают систему невесомых блоков, соединенных с помощью невесомы...
ID 109469
На горизонтальном шероховатом диске радиусом 30 см покоится на расстоянии r от центра точечное ...
ID 109470
[рис.] Точечное тело начинает движение в координатной плоскости X0Y из точки с координатой (0; ...
ID 109471
Маленький шарик прикреплен к одному концу невесомой пружины. Другой конец пружины закреплен на ...