Соотношение работ при использовании рычага
Рассмотрим простой опыт, представленный на рисунке 1.
Рисунок 1. Рычаг, к которому приложены силы $F_1$ и $F_2$
У нас есть рычаг с точкой опоры O. Уравновесим на нем две разные по модулю силы $F_1$ и $F_2$. ($F_1 > F_2$). Под действием сил рычаг приходит в движение. При этом мы видим, что точка приложения меньшей силы $F_2$ прошла больший путь $s_2$, чем точка приложения силы $F_1$. Т.е. $s_2 > s_1$. Если мы измерим пройденные этими точками пути и модули сил, то получим новое соотношение.
Какое соотношение существует между путями, пройденными точками приложения сил на рычаге, и этими силами?Пути, пройденные точками приложения силы на рычаге, обратно пропорциональны силам:$\frac{s_1}{s_2} = \frac{F_2}{F_1}$.
Из этого мы можем сделать вывод. В чем проигрывают, пользуясь рычагом, дающим выигрыш в силе?
Взгляните внимательнее на полученное выражение. Давайте перепишем его в виде равенства произведений:$F_1s_1 = F_2s_2$.
По определению работы мы знаем, что $A = Fs$. Получается, что работы, совершаемые силами на рычаге, равны друг другу: $A_1 = A_2$.
Соответственно, рычаг позволяет нам получить выигрыш или в силе, или в пути. Прикладывая силу к длинному плечу:
- Получим выигрыш в силе;
- Получим проигрыш в расстоянии (во столько же раз, во сколько получим выигрыш в силе).
Этот принцип работает и наоборот: выигрывая в расстоянии, мы проиграем в силе.
{"questions":,"answer":}}}]}
