Рычаг и «золотое правило» механики (окончание)

Однако и при использовании рычага выигрыш в силе обязательно сопровождается таким же проигрышем в пути. Например, прикладывая силу к длинному плечу рычага, юноша поднимает его на расстояние, которое в 3 раза больше расстояния, на которое поднимается девушка (см. рис. 25.3, а).

Таким образом, «золотое правило» механики выполняется и для рычага.

На какое расстояние должна опустить левое плечо рычага девушка (см. рис. 25.3, б), чтобы поднять юношу на 5 см?

Можно ли с помощью рычага выиграть в пути?

Можно: если прикладывать силу к короткому плечу рычага, то длинное его плечо пройдёт больший путь, чем короткое. А кому и зачем нужен выигрыш в пути? Очень даже нужен: он, например, спасает жизнь зайцу, когда ему удаётся убежать от лисы.

Мы неслучайно привели в пример зайца и лису: лапы животных (и наши руки-ноги тоже) представляют собой системы рычагов, где мышцы прикреплены к более коротким плечам (к костям вблизи суставов). Благодаря этому получается большой выигрыш в пути: при малом сокращении мышцы конец лапы проходит большой путь. Вот почему животные могут быстро бегать.

Но выигрыш в пути сопровождается проигрышем в силе. Поэтому мышцы, приводящие в движение лапы животных и наши руки-ноги намного сильнее, чем можно подумать. Например, когда вы держите согнутой рукой на весу ведро воды, мышца, сгибающая руку в локтевом суставе (бицепс), тянет кость вблизи сустава с силой, которой можно поднять взрослого человека.

<<< К началу