Рычаг: ребёнок поднимает тяжёлый камень
Груз 20 кг на конце длинного плеча поднимает камень в 50 кг, если опора близко к камню. С опорой посередине камень остаётся на месте.
Нажмите «Запустить». Тела движутся по законам физики: гравитация, трение, упругость.
Что показывает опыт
Рычаг даёт выигрыш в силе: чем длиннее плечо, на которое давим, и чем короче плечо у груза, тем меньшая сила нужна. За выигрыш в силе платим путём — длинное плечо надо опустить намного ниже, чем поднимется камень.
Как провести
- Нажмите «Запустить»: слева опора посередине, справа — близко к камню.
- Сравните, что происходит с камнем слева и справа.
- Сдвиньте опору слева ближе к камню и повторите.
Вопросы для обсуждения
- Во сколько раз длинное плечо справа больше короткого?
- Насколько опустился конец рычага и на сколько поднялся камень?
Объяснение
Условие равновесия рычага: F₁·l₁ = F₂·l₂ (моменты сил равны). Справа груз 20 кг · 178 см = 3560 перевешивает камень 50 кг · 50 см = 2500. Слева 20 кг · 128 см = 2560 меньше, чем 50 кг · 120 см = 6000, — камень остаётся на месте.
Повторите дома
Положите на ребро линейки пенал, а на конец линейки — ластик. Нажмите на другой конец: чем ближе опора к пеналу, тем легче его поднять.
Что изменить в редакторе
- Поставьте опору ещё ближе к камню — хватит ли ребёнку 10 кг?
- Поменяйте массу камня.