Question

К неподвижному рычагу с осью вращения в точке О прикладывают две одинаковые по модулю силы (рисунок). Останется рычаг
неподвижным или будет вращаться?
А. Рычаг неподвижен.
Б. Рычаг вращается по часовой стрелке.
В. Рычаг вращается против часовой стрелки.
Г. Рычаг движется поступательно.
Рис. 5
Д. Среди ответов А—Г нет правильного

Answer 1

Для того чтобы определить, останется ли рычаг неподвижным или будет вращаться, нужно проанализировать равновесие моментов сил вокруг оси вращения.

Рассмотрим данную ситуацию. На рычаг прикладывают две одинаковых по модулю силы, направленные в противоположные стороны. Силы действуют на разные расстояния от оси вращения.

Чтобы рычаг остался неподвижным, сумма моментов сил, действующих на рычаг, должна быть равна нулю. Найдем моменты сил:

Момент первой силы: M1 = F * d1, где F - модуль силы, d1 - расстояние от оси вращения до точки приложения первой силы.
Момент второй силы: M2 = F * d2, где F - модуль силы, d2 - расстояние от оси вращения до точки приложения второй силы.

Если сумма моментов сил равна нулю (M1 + M2 = 0), это означает, что моменты сил сбалансированы, и рычаг останется неподвижным.

Однако, в данном случае, расстояния d1 и d2 отличаются. Расстояние d2 больше чем d1. Это означает, что момент второй силы M2 будет больше момента первой силы M1, так как их модули сил одинаковы.

Таким образом, сумма моментов не будет равна нулю, и рычаг начнет вращаться.

Так как расстояние d2 больше, чем расстояние d1, рычаг будет вращаться по часовой стрелке (относительно указанной точки О на рисунке).

Правильный ответ: Б. Рычаг вращается по часовой стрелке.