Задание №4 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 0,75
Условие
К левому концу невесомого стержня прикреплен груз массой 3 кг (см. рис.).
Стержень расположили на опоре, отстоящей от его левого конца на 0,2 длины стержня. Чему равна масса груза, который надо подвесить к правому концу стержня, чтобы он находился в равновесии? (Ответ дайте в килограммах.)
Подсказки — как подойти к решению
- Учти, что опора делит стержень на два плеча: до левого конца остаётся 0,2 длины, а до правого конца — 0,8 длины стержня. Оба плеча отсчитывай именно от точки опоры, а не от середины.
- Запиши правило моментов относительно опоры: произведение силы тяжести левого груза на его плечо равно произведению искомой силы тяжести на её плечо. Ускорение свободного падения сократится, поэтому массы относятся как обратные плечи.
Решение
Одним из условий равновесия стержня является то, что полный момент всех внешних сил относительно любой точки равен нулю. Рассмотрим моменты сил относительно точки опоры. Момент, создаваемый левым грузом, равен mg L/5, он вращает стержень против часовой стрелки. Момент, создаваемый правым грузом: Mg 4L/5, — он вращает по часовой.
Приравнивая моменты, получаем, что для равновесия к правому концу стержня необходимо подвесить груз массой:
M = m/4 = 3 кг/4 = 0,75 кг.
Ответ: 0,75.
Типичные ошибки
- Плечи перепутаны: отношение длин применено в обратную сторону, поэтому груз на длинном плече получился тяжелее, хотя правило моментов требует обратной зависимости массы от плеча.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №4 по физике · Разбор темы №4 с нуля