Смотрите рисунок во вложении. Когда мы все это станем приподнимать за правый край (сила F), то балка будет поворачиваться на опоре а. Момент нашей силы относительно опоры а должен быть больше, чем момент от равнодействующей веса балки. Приблизительно считая, что в 1 кг 10 Н, переведем килограммы в Ньютоны и напишем так:
12000 *1<F*2.5
Здесь 1 - это расстояние в метрах от точки а до точки приложения веса балки, а 2.5 от точки а до края, где мы ее должны поднимать (до силы F)
из этого неравенства находим F
F>12000/2.5=4800 Н или 4.8 кН
В 2.5 раза.
Объяснение:
Это очень элементарно. T - это сила натяжения нити, она действует вертикально, как на верхний шар, так и на нижний, но только в противоположные стороны. Верхний шар нить тянет вниз, а нижний вверх. Обозначим силу тяжести верхнего шара mg, тогда T = 0,5mg. Так же мы можем mg записать, как Vρg, где ρ – плотность материала, из которого изготовлен шар, а V – объём шар. На нижний шар так же действует Архимедова сила Fа, равная его разности его веса и силы натяжения нити. m(второго шара)g = Vρ(второго шара)g. Т.к. объёмы шаров одинаковые, то по сути нам надо найти отношение их плотностей… Как я говорил уже ранее сила Архимеда равна разности веса второго шара и силе натяжения нити - Vρ(второго шара)g - 0,5Vρg = Vρ (воды)g. Сократим одинаковые множители и получим - ρ(второго шара) - 0,5ρ =ρ(воды). Теперь найдём плотность, из которого изготовлен верхний шар – Vρ + 0,5Vρ=0,75ρ(воды) => 1,5Vρ=0,75ρ(воды) => 2Vρ=1ρ(воды). Вернёмся к первому равенству ρ(второго шара) - 0,5ρ =ρ(воды) и внесём изменения – ρ(второго шара) - 0,5ρ =2ρ, т.к. нам известно, что 2ρ=1ρ(воды), перенесём вычитаемое за знак равно и получим что ρ(второго шара)=2,5ρ. Мы получили ответ 2,5ρ. Так же мы можем узнать больше, чем отношение их плотностей, мы можем узнать сами их плотности. Плотность верхнего шара ρ = 500 кг/м^3, ρ(второго шара) = 1250 кг/м^3.