Итоги главы 4 — Обсудим? — 1 — стр. 206

В этой ситуации Павел Петрович и его сын Тимофей допустили несколько ошибок в использовании гвоздодёра, связанных с правильным применением принципов рычага.

1. Ошибка в использовании рычага:

Гвоздодёр работает как рычаг первого рода, где сила, приложенная к длинной рукоятке, создаёт вращающий момент, который позволяет вытянуть гвоздь с меньшими усилиями. Для эффективного использования гвоздодёра необходимо обеспечить точку опоры (в данном случае — доску качелей), на которую можно опереться гвоздодёром.

2. Действия Павла Петровича и Тимофея:

- Тимофей пытался тянуть гвоздь, держа гвоздодёр на весу, без опоры на доску. Это привело к тому, что рычаг не сработал должным образом, так как не было точки опоры, создающей момент силы.

- Павел Петрович дал сыну гвоздодёр с длинной рукояткой, полагая, что это увеличит силу. Длинная рукоятка действительно даёт выигрыш в силе, но без опоры это преимущество не используется.

3. Решение:

Чтобы вытащить гвоздь, необходимо опереть гвоздодёр на доску качелей в точке, находящейся ближе к месту зацепления за гвоздь. В этом случае:

- Доска качелей станет точкой опоры.

- Когда Тимофей приложит силу к концу рукоятки гвоздодёра, возникнет вращающий момент вокруг этой точки опоры, что позволит вытащить гвоздь с меньшими усилиями.

4. Схема:

На схеме будет изображён гвоздодёр, зацепленный за гвоздь, который упирается в доску качелей. Конец рукоятки обозначен точкой, где Тимофей прикладывает силу. Точка опоры находится ближе к месту захвата гвоздя. Сила ( F ) прикладывается к рукоятке, создавая вращающий момент относительно опоры, который помогает вытянуть гвоздь.

Такой способ позволяет использовать гвоздодёр как рычаг и минимизировать затраченные усилия на вытаскивание гвоздя.