Атлет держит в руке гантель массой 10 кг. Какая сила мышц (бицепсов) действует при поднятии гантели, если расстояние от точки приложения мышечной силы до локтевого сустава составляет 4 см, а до центра тяжести гири — 30 см?

Question

Вопрос:

Атлет держит в руке гантель массой 10 кг. Какая сила мышц (бицепсов) действует при поднятии гантели, если расстояние от точки приложения мышечной силы до локтевого сустава составляет 4 см, а до центра тяжести гири — 30 см?

Фотография

Ответ ассистента

Accepted Answer

Для решения задачи воспользуемся правилом моментов сил. Рычаг — это предплечье, точка опоры — локтевой сустав. Дано: $m = 10 \text{ кг}$ $l_1 = 4 \text{ см} = 0,04 \text{ м}$ (плечо силы мышц) $l_2 = 30 \text{ см} = 0,3 \text{ м}$ (плечо силы тяжести гантели) $g \approx 10 \text{ м/с}^2$ Найти: $F_1$ (сила мышц) Решение: 1. Сила тяжести гантели, которую нужно уравновесить: $F_2 = m \cdot g = 10 \cdot 10 = 100 \text{ Н}$ 2. Условие равновесия рычага: $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$ 3. Выразим силу мышц: $F_1 = \frac{F_2 \cdot l_2}{l_1} = \frac{100 \cdot 0,3}{0,04} = \frac{30}{0,04} = 750 \text{ Н}$ Ответ: Сила мышц составляет 750 Н.

Ответ ассистента

Другие решения