Винни-Пух направлялся к Кролику в гости. Подойдя к дому Кролика, Винни обнаружил, что вход в дом завален большим красным камнем. Чтобы сдвинуть его с места и освободить вход, необходимо было приложить силу F0 = 450 Н.

Для решения задачи воспользуемся правилом рычага: $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$. Обозначим $L = 5$ м — длина доски, $d = 1$ м — расстояние между точками контакта (плечо силы сопротивления), $F_0 = 450$ Н — сила, необходимая для сдвига камня. 1. Схема А: Здесь синий камень — точка опоры. Расстояние от опоры до красного камня (груза) равно $l_1 = d = 1$ м. Расстояние от опоры до точки приложения силы $F$ равно $l_2 = L - d = 5 - 1 = 4$ м. Условие равновесия: $F_0 \cdot l_1 = F \cdot l_2 450 \cdot 1 = F \cdot 4 F = 450 / 4 = 112,5$ Н. Так как $112,5 < 450$, то $F < F_0$. 2. Схема Б: Здесь точкой опоры является край доски, на который давит красный камень (или синий, в зависимости от точки вращения). Рассмотрим точку вращения в месте касания синего камня с доской (край). Расстояние от оси вращения до красного камня $l_1 = L - d = 5 - 1 = 4$ м. Расстояние от оси до приложения силы $F$ равно $l_2 = L = 5$ м. Условие равновесия: $F_0 \cdot l_1 = F \cdot l_2 450 \cdot 4 = F \cdot 5 F = 1800 / 5 = 360$ Н. Так как $360 < 450$, то $F < F_0$. Сравнивая две схемы: в схеме А сила $F = 112,5$ Н, в схеме Б сила $F = 360$ Н. Оптимальная схема — А. Ответ: Для схемы А: $F < F_0$ Для схемы Б: $F < F_0$ Минимальная сила: 113 Н