Question

Чтобы получить большую экономию в силе, Павел задумал объединить три простых механизма: наклонную плоскость, блоки и рычаг.
 Простые механизмы объединены в систему так, как это показано на рисунке, а для измерения силы Павел использует динамометр.
 Какой величины потребуется сила F для перемещения груза, вес которого P=478,5Н, если высота наклонной плоскости h=0,4 м, длина наклонной плоскости l=4,4 м, плечи рычага l1=1,1 м и l2=3,3 м?

Answer 1

Дано:  
Вес груза, P = 478.5 Н  
Высота наклонной плоскости, h = 0.4 м  
Длина наклонной плоскости, l = 4.4 м  
Плечи рычага, l1 = 1.1 м и l2 = 3.3 м  

Найти:  
Величину силы F для перемещения груза.

Решение:  
Сначала найдем усилие, необходимое для подъема груза на наклонной плоскости:
F_наклон = P / sin(α)
где α - угол наклона

Затем найдем момент сил относительно точки опоры рычага:
M = F_наклон * l1

И, наконец, найдем необходимую силу для поднятия груза с использованием рычага:
F = M / l2

Теперь произведем вычисления:
F_наклон = 478.5 / sin(arctan(0.4 / 4.4)) ≈ 478.5 / sin(5.22°) ≈ 478.5 / 0.0907 ≈ 5271 Н
M = 5271 * 1.1 ≈ 5798 Нм
F = 5798 / 3.3 ≈ 1757 Н

Ответ:  
Для перемещения груза весом 478.5 Н потребуется приложить силу примерно 1757 Н.