Неоднородное бревно длиной y = 12 м можно уравновесить, положив его на подставку, установленную на расстоянии x = 3 м от толстого конца бревна (рис. 1). Если расположить подставку посередине бревна, то для того, чтобы оно находилось в равновесии, на тонкий конец бревна нужно положить груз массой 60 кг (рис. 2).
1) Запишите условие равновесия системы во втором случае. Какова масса бревна?
2) На тонкий конец бревна положили груз массой 80 кг. Чтобы снова уравновесить бревно, нужно на толстый конец бревна положить другой груз. Запишите условие равновесия системы для этого случая. Найдите массу второго груза.
3) Запишите формулу, с помощью которой можно найти силу, с которой бревно с двумя грузами действует на подставку. Чему равна величина этой силы?
1. Так как при расположении опоры бревно находится в равновесии, то в этой точке находится центр тяжести бревна. Значит, центр тяжести находится на расстоянии 3 м от толстого края, а от тонкого — на расстоянии 12 – 3 = 9 м.
Рассмотрим бревно как рычаг во втором случае: Рычаг находится в равновесии, если
причём из рисунка видно, что плечи сил равны 3 м и 6 м. Отсюда масса бревна
2. В третьем случае:На рычаг действует три силы. Применяем правило моментов:
Плечи сил по рисунку: l1 = 3 м; l2 = 6 м; l3 = 6 м.
- масса второго груза.
3. Сила, с которой бревно действует на подставку, равна силе реакции опоры, которая по условию равновесия тела равна
Ответ: 1) 120 кг; 2) 20 кг; 3) 2200 Н.

