Задание №4 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 7,5
Условие
К легкому рычагу сложной формы с точкой вращения в точке O (см. рис.) подвешен груз массой 2 кг и прикреплена пружина, второй конец которой прикреплен к неподвижной стене. Рычаг находится в равновесии, а сила натяжения пружины равна 15 Н. На каком расстоянии x от оси вращения подвешен груз, если расстояние от оси до точки крепления пружины равно 10 см? (Ответ дайте в сантиметрах.)
Подсказки — как подойти к решению
- Переведи массу груза в силу тяжести, умножив килограммы на 10 Н/кг: подставлять массу вместо силы в правило моментов нельзя, иначе момент груза окажется заниженным.
- Приравняй моменты относительно точки O: mg · x = F · 10 см, откуда вырази расстояние x. Плечи можно оставить в сантиметрах, если и ответ требуется в них.
Решение
Одним из условий равновесия рычага является то, что полный момент всех внешних сил относительно любой точки равен нулю. Рассмотрим точку O. Вращающий момент, создаваемый грузом относительно этой точки, равен mgx, и он вращает рычаг против часовой стрелки. Момент, создаваемый пружиной, — Fl, он вращает по часовой. Приравнивая моменты, получаем:
x = F/mg · l = (15)/(2 · 10) · 10 см = 7,5 см.
Ответ: 7,5.
Типичные ошибки
- Ученик подставил в правило моментов массу груза в килограммах вместо силы тяжести в ньютонах: момент создаёт сила, поэтому из-за неверного множителя ответ получился в десять раз больше истинного.
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