Как решить задачу про аварийный сливной клапан водяного бака (см.)?

Для решения задачи, будем использовать моменты сил, действующих на рычаг, чтобы определить массу груза, необходимого для открытия крышки.

Момент силы, создаваемый давлением воды на крышку, равен произведению силы на расстояние до оси вращения (опоры рычага).

Момент силы, создаваемый грузом на другой стороне рычага, равен произведению массы груза на ускорение свободного падения (g) на расстояние до оси вращения (которое равно 20 см или 0.2 м).

Так как рычаг находится в равновесии, моменты сил, создаваемых давлением воды и грузом, должны быть равны:

Момент силы, создаваемый давлением воды = Момент силы, создаваемый грузом

1000 Н * 0.2 м = масса груза * 10 Н/м * 1 м

200 Н * м = 10 м * масса груза

Масса груза = 200 Н * м / (10 м) = 20 кг

Ответ: Чтобы крышка открывалась, необходимо повесить груз массой 20 кг.