Решение: Равновесие рычагов у деревьев
Статья к заданиюРычаги в природе
Человеческая рука представляет собой рычаг. Под действием силы двуглавой мышцы рычаг-рука поднимает груз, находящийся на ладони. Если рассматривать среднестатистического человека, то точка приложения силы F находится на расстоянии ОВ = 3 см от оси вращения (от локтевого сустава), а точка приложения веса груза P — на расстоянии ОС = 30 см (см. рисунок).
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Рычаги встречаются и у растений. На два дерева — дуб и ель — действует сильный ветер. Со стороны почвы возникает сила сопротивления, действующая на главный корень. У дуба корни уходят в глубь земли, а у ели корни стелются ближе к поверхности. Используйте общий материал о рычагах и выберите верное утверждение о рычагах «ствол — главный корень» для дуба и ели.
Решение по шагам
3 шагаСтвол дерева вместе с главным корнем можно рассматривать как рычаг с точкой опоры в области комля.
При равновесии рычага моменты сил, действующих в противоположных направлениях, должны быть примерно равны.
$$M_{\text{ветра}} \approx M_{\text{сопротивления}}$$Сила ветра действует на крону и стремится повернуть дерево, а сила сопротивления почвы, действующая на главный корень, препятствует этому повороту. Следовательно, верно утверждение о равенстве модулей этих моментов для дуба.
Где здесь ошибаются
Путать силу и момент силы.
Считать, что более поверхностные корни сами по себе увеличивают силу сопротивления в несколько раз.
Игнорировать условие равновесия рычага.