Синий подарок следует разместить на расстоянии 2/3 м слева от опоры
Объяснение:
m₁ = 15 кг - масса подарка (слева)
m₂ = 20 кг - масса правого блока
x₂ = 1 м - плечо правого блока
m₃ = 5 кг - масса левого блока
x₃ = 2 м - плечо левого блока
---------------------------
х₁ - плечо для подарка
----------------------------
Рычаг должен находиться в равновесии
Сумма моментов сил тяжести грузов слева должна быть равна сумме моментов сил тяжести груза справа.
Слева имеем сумму моментов m₁g · x₁ + m₃g · x₃
Cправа m₂g · x₁
Уравнение равновесия
m₁g · x₁ + m₃g · x₃ = m₂g · x₁
Откуда
Давление, оказываемое телом на опору:
p = F/S = mg/S, где m - масса куба, кг
g = 10 Н/кг - ускорение своб. падения
S - площадь опоры тела, м²
Масса куба:
m = ρV, где ρ = 11300 кг/м³ - плотность свинца
V - объем свинца, пошедшего на изготовление куба, кг
Так как объем куба:
V = S·h, где S - площадь опоры куба, м²
h - высота куба (длина ребра), м
то:
mg = pS
ρShg = pS
ρgh = p
h = p/ρg = 10000 : 113000 ≈ 0,0885 (м)
Объем куба:
V = h³ ≈ 0,00069 (м³)
Масса куба:
m = ρV = 11300 · 0,00069 ≈ 7,833 (кг)
Проверим.
Площадь опоры куба: S = h² = 0,0885² = 0,00783225 (м²)
Вес куба: P = F = mg = 7,833 · 10 = 78,33 (H)
Давление, которое оказывает куб на опору:
p = F/S = 78,33 : 0,00783225 ≈ 10 000 (Па) = 10 (кПа)