Задание №4 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 0,4
Условие
Тело массой 0,2 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рис.).
Чему равна масса груза, который надо подвесить ко второму делению левого плеча рычага для достижения равновесия? (Ответ дайте в килограммах.)
Подсказки — как подойти к решению
- Посчитай плечи по делениям рычага: правое плечо с грузом 0,2 кг занимает четыре деления, а левое до второго деления — всего два. Плечи отсчитывай от точки опоры, а не от края рычага.
- Составь равенство моментов M g · 2 = m g · 4 и вырази неизвестную массу: она во столько раз больше данной, во сколько раз её плечо короче. Здесь масса обратно пропорциональна плечу.
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 правым грузом, равен mg · 4l, он вращает стержень по часовой стрелке. Момент, создаваемый левым грузом: Mg · 2l, — он вращает против часовой. Приравнивая моменты, получаем, что для равновесия к левому концу стержня необходимо подвесить груз массой:
M = 2m = 2 · 0,2 кг = 0,4 кг.
Ответ: 0,4.
Типичные ошибки
- Ученик поделил данную массу на отношение плеч вместо умножения: короткое плечо уравновешивает длинное только более тяжёлым грузом, поэтому искомая масса должна быть больше, а не меньше.
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