В данном случае мы имеем дело с рычагом, который находится в равновесии. Согласно принципу рычага, момент силы, действующей на одном плече, должен быть равен моменту силы, действующей на другом плече. Момент силы определяется как произведение силы на длину плеча.
Обозначим:
- ( F_1 = 400 \, \text{Н} ) — сила, действующая на меньшее плечо,
- ( l_1 = 12 \, \text{см} = 0,12 \, \text{м} ) — длина меньшего плеча,
- ( F_2 = 80 \, \text{Н} ) — сила, действующая на большее плечо,
- ( l_2 ) — длина большего плеча, которую нужно определить.
Условие равновесия рычага можно записать в виде уравнения моментов:
[ F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2. ]
Подставим известные значения в уравнение:
[ 400 \, \text{Н} \cdot 0,12 \, \text{м} = 80 \, \text{Н} \cdot l_2. ]
Вычислим произведение слева:
[ 48 \, \text{Н} \cdot \text{м} = 80 \, \text{Н} \cdot l_2. ]
Теперь решим уравнение относительно ( l_2 ):
[ l_2 = \frac{48 \, \text{Н} \cdot \text{м}}{80 \, \text{Н}}. ]
[ l_2 = 0,6 \, \text{м}. ]
Таким образом, длина большего плеча составляет 0,6 метра или 60 сантиметров.