Качели-рычаг: правило равновесия

Тяжёлый груз рядом с опорой уравновешивает лёгкий, но далёкий. Интерактивная модель рычага для детей 8+: момент силы и равновесие.

2D Возраст 8+15 мин Рычаги и равновесиеУстойчивость

Загрузка симуляции…

Нажмите «Запустить». Тела движутся по законам физики: гравитация, трение, упругость.

Что показывает опыт

На доске-качелях стоят два груза: 2 кг на расстоянии 1,2 м и 1 кг на расстоянии 2,4 м от опоры. Моменты сил равны (2 × 1,2 = 1 × 2,4), и качели уравновешены.

Как провести

Нажмите «Запустить» и посмотрите, как качели держат равновесие.
В редакторе передвиньте лёгкий груз ближе к центру и запустите ещё раз — доска наклонится в сторону тяжёлого.
Подберите положение, при котором качели снова уравновешены.

Вопросы для обсуждения

Как маленький ребёнок может уравновесить на качелях взрослого?
Где ещё мы используем рычаги — ножницы, дверная ручка, тачка?

Объяснение

Момент силы равен силе, умноженной на плечо (расстояние до опоры). Рычаг в равновесии, когда моменты слева и справа равны: m₁·l₁ = m₂·l₂. Поэтому лёгкий груз на длинном плече уравновешивает тяжёлый на коротком.

Повторите дома

Положите линейку на карандаш, а на концы — монеты. Две монеты на коротком плече уравновесят одну на длинном. Измерьте плечи и проверьте формулу.

Что изменить в редакторе

Поменяйте массу грузов, сохранив равенство m·l.
Добавьте третий груз и найдите равновесие.