Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 10 № 1615

Неоднородное бревно длинной y = 8 м моно уравновесить, положив его на подставку, установленную на расстоянии x = 2 м от толстого конца бревна (рис. 1). Если расположить подставку посередине бревна, то для того, чтобы оно находилось в равновесии, на тонкий конец бревна нужно положить груз массой 40 кг (рис. 2).

1) На каком расстоянии от тонкого конца находится центр тяжести бревна?

2) Чему равна масса бревна?

3) Если на тонкий конец бревна положить груз массой 60 кг, то груз какой массы нужно будет положить на толстый конец для того, чтобы система находилась в равновесии, если подставка находится посередине бревна?

Ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.

Решение.

1. Так как при расположении опоры бревно находится в равновесии, то в этой точке находится центр тяжести бревна. Значит, центр тяжести находится на расстоянии 2 м от толстого края, а от тонкого — на расстоянии 8 – 2 = 6 м.

2. Рассмотрим бревно как рычаг во втором случае: Рычаг находится в равновесии, если  дробь, числитель — m_1g, знаменатель — m_2g = дробь, числитель — l_2, знаменатель — l_1 , причём из рисунка видно, что плечи сил равны 2 м и 4 м. Отсюда m_1= дробь, числитель — m_2l_2, знаменатель — l_1 = дробь, числитель — 40 умножить на 4, знаменатель — 2 =80кг.

3. В третьем случае:На рычаг действует три силы. Применяем правило моментов: M_1 минус M_2 плюс M_3=0. Плечи сил по рисунку: l1 = 2 м; l2 = 4 м; l3 = 4 м. m_1gl_1 минус m_2gl_2 плюс m_3gl_3=0. m_3= дробь, числитель — m_2l_2 минус m_1l_1, знаменатель — l_3 = дробь, числитель — 60 умножить на 4 минус 80 умножить на 2, знаменатель — 4 =20кг.

 

Ответ: 6 м, 80 кг, 20 кг.

Источник: ВПР 2020 год по физике 7 класс. Вариант 1.