Hävstångens balans: hur stor kraft krävs på högra sidan?

På en hävstång hänger ett föremål med massan 3 kg på avståndet 0.4 m till vänster om vridpunkten. Hur stor kraft måste appliceras på avståndet 0.6 m till höger om vridpunkten för att hävstången ska vara i balans? (Ta g = 10 N/kg.)

Steg för steg

1. Vänsterledets tyngdkraft F₁ = mg = 3 × 10 = 30
   Objektets tyngdkraft ger drivkraften på vänster sida
2. F₁·L₁ = F₂·L₂ → F₂ = F₁×L₁/L₂ = 30×0.4/0.6 = 20
   Lägesvågens balansvillkor: Drivkraft × drivarm = motståndskraft × motståndskarm
3. Motsvarande massa = 20 / 10 = 2 kg
   Omvandla till vardagligt uttryck för 'hur tungt'

Varför det fungerar

Balans innebär att vridmomenten på båda sidor är lika stora: F₁ × L₁ = F₂ × L₂. Ett föremål med massan 3 kg väger 30 N, och eftersom den högra armen är längre krävs det mindre kraft för att uppnå balans.

Vanliga misstag

• Kraftarmarna har bytts om i förhållandet, vilket ger 30 × 0.6 ÷ 0.4 = 45 N.
• Svaret anges direkt som 3 kg utan att ta hänsyn till att kraftarmarna på de två sidorna är olika långa.

Liknande uppgifter

incline-friction vertical-throw lever-balance-find-right-weight