Груз весом 150 Н надо уравновесить с помощью рычага силой 30 Н. Какой выигрыш в силе нужно получить? К короткому или длинному плечу следует приложить силу F?

Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) в 5 раз, к длинному
2) в 10 раз, к длинному
3) в 5 раз, к короткому
4) в 10 раз, к короткому

Чтобы определить, какой выигрыш в силе требуется, а также к какому плечу нужно приложить силу $F$, рассмотрим условия задачи, используя принцип работы рычага.

Дано:

• Вес груза $F_{\text{груз}} = 150 \, \text{Н}$
• Сила $F = 30 \, \text{Н}$ для уравновешивания груза

Выигрыш в силе:

Выигрыш в силе при использовании рычага определяется по формуле:

Подставим значения:

Таким образом, чтобы уравновесить груз весом 150 Н с помощью силы 30 Н, требуется выигрыш в силе в 5 раз.

Выбор плеча:

Для получения выигрыша в силе более слабую силу (в нашем случае $F = 30 \, \text{Н}$) прикладывают к длинному плечу рычага, а более сильную силу (вес груза $F_{\text{груз}} = 150 \, \text{Н}$) — к короткому плечу. Это позволяет использовать принцип рычага для облегчения уравновешивания груза.

Ответ:

Правильный ответ — вариант 1: "в 5 раз, к длинному".