Сила, вращающая рычаг по часовой стрелке, равна 20Н, ее плечо 30 см. Плечо силы, вращающей рычаг против часовой стрелки, равно 60 см. Чему равна эта сила, если рычаг находится в равновесии
Удельная теплоемкость свинца 140 температура его плавления 327 градусов цельсия удельная теплота плавления 25
Сначала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание свинца от t1=27град, до плавления t2=327град. Q1=c*m*(t2-t1). (c-удельная теплоёмкость свинца=140Дж/кг*град, m - его масса=0,35кг (в системе СИ)) . Q1=140*0,35*(327 - 27)=14700Дж. Теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на плавление: Q2=лямбда*m. (лямбда-удельная теплота плавления свинца=25000Дж/кг) . Q2=0,35*25000=8750Дж. Все затраченное количество теплоты=сумме. Q=Q1+Q2. Q=14700+8750=23450Дж. (23,45кДж).
При этом центр масс балки находится на 1/2 от конца, лежащего на столе.
2/3 – 1/2 = 1/6
Таким образом, между центром масс и краем стола 1/6 часть балки.
Плечо рычага силы тяжести, который она может создать во время приподнятия, составляет 1/6 длины.
Конец, выступающий за край стола – отстоит на 1/3 длины.
Таким образом, плечо рычага внешней силы вдвое больше плеча силы тяжести, поскольку 1/3 вдвое больше чем 1/6.
При одном и том же значении рычага силы: чем больше плечо рычага, тем меньше сила.
Во время начала приподнятия оказывается, что рычаг силы тяжести (на 1/6 длины) равен рычагу внешней силы (на 1/3 длины), а значит сила тяжести вдвое больше внешней силы.
Сначала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание свинца от t1=27град, до плавления t2=327град.
Q1=c*m*(t2-t1). (c-удельная теплоёмкость свинца=140Дж/кг*град, m - его масса=0,35кг (в системе СИ)) .
Q1=140*0,35*(327 - 27)=14700Дж.
Теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на плавление:
Q2=лямбда*m. (лямбда-удельная теплота плавления свинца=25000Дж/кг) .
Q2=0,35*25000=8750Дж. Все затраченное количество теплоты=сумме.
Q=Q1+Q2.
Q=14700+8750=23450Дж. (23,45кДж).
При этом центр масс балки находится на 1/2 от конца, лежащего на столе.
2/3 – 1/2 = 1/6
Таким образом, между центром масс и краем стола 1/6 часть балки.
Плечо рычага силы тяжести, который она может создать во время приподнятия, составляет 1/6 длины.
Конец, выступающий за край стола – отстоит на 1/3 длины.
Таким образом, плечо рычага внешней силы вдвое больше плеча силы тяжести, поскольку 1/3 вдвое больше чем 1/6.
При одном и том же значении рычага силы: чем больше плечо рычага, тем меньше сила.
Во время начала приподнятия оказывается, что рычаг силы тяжести (на 1/6 длины) равен рычагу внешней силы (на 1/3 длины), а значит сила тяжести вдвое больше внешней силы.
Итак: сила тяжести равна Fт = 2F ≈ 60 Н .
Fт = mg = 2F ;
m = Fт/g = 2F/g ≈ 2*30/9.8 ≈ 300/49 кг.
ответ: m = 2F/g ≈ 6.12 кг.