Какую силу надо приложить к рукоятке молотка, чтобы вырвать гвоздь (рис. 69), если сила сопротивления гвоздя 160 Н? Длина рукоятки 32 см. Расстояние от конца молотка до гвоздя 8 см.
Для решения задачи мы можем использовать принцип рычага и уравнение моментов сил.
Согласно принципу рычага, момент силы F1 (которую мы приложим к рукоятке молотка) будет равен моменту силы F2 (сопротивления гвоздя). Момент силы рассчитывается как произведение силы на расстояние до оси вращения.
Момент силы F1: M1 = F1 * d1
Момент силы F2: M2 = F2 * d2
Где:
F1 - сила, которую мы будем прикладывать к рукоятке молотка (искомая величина)
d1 - расстояние от оси вращения до точки приложения силы F1 (длина рукоятки - 32 см, преобразуем в метры: 0.32 м)
F2 - сила сопротивления гвоздя, заданная в условии - 160 Н
d2 - расстояние от оси вращения до точки приложения силы F2 (расстояние от конца молотка до гвоздя - 8 см, преобразуем в метры: 0.08 м)
Моменты силы будут равны друг другу, поэтому мы можем записать это в виде уравнения:
F1 * d1 = F2 * d2
Теперь мы можем решить это уравнение, найдя F1:
F1 = (F2 * d2) / d1
Подставляем значения:
F1 = (160 Н * 0.08 м) / 0.32 м
Выполняем вычисления:
F1 = (12.8) / 0.32
F1 = 40 Н
Таким образом, чтобы вырвать гвоздь, необходимо приложить силу в 40 Н к рукоятке молотка.
Решение задачи представлено в виде картинки и приложено к ответу
Согласно принципу рычага, момент силы F1 (которую мы приложим к рукоятке молотка) будет равен моменту силы F2 (сопротивления гвоздя). Момент силы рассчитывается как произведение силы на расстояние до оси вращения.
Момент силы F1: M1 = F1 * d1
Момент силы F2: M2 = F2 * d2
Где:
F1 - сила, которую мы будем прикладывать к рукоятке молотка (искомая величина)
d1 - расстояние от оси вращения до точки приложения силы F1 (длина рукоятки - 32 см, преобразуем в метры: 0.32 м)
F2 - сила сопротивления гвоздя, заданная в условии - 160 Н
d2 - расстояние от оси вращения до точки приложения силы F2 (расстояние от конца молотка до гвоздя - 8 см, преобразуем в метры: 0.08 м)
Моменты силы будут равны друг другу, поэтому мы можем записать это в виде уравнения:
F1 * d1 = F2 * d2
Теперь мы можем решить это уравнение, найдя F1:
F1 = (F2 * d2) / d1
Подставляем значения:
F1 = (160 Н * 0.08 м) / 0.32 м
Выполняем вычисления:
F1 = (12.8) / 0.32
F1 = 40 Н
Таким образом, чтобы вырвать гвоздь, необходимо приложить силу в 40 Н к рукоятке молотка.