Важіль — це тверде тіло, яке може обертатися навколо нерухомої осі — осі обертання.
Найчастіше як важіль використовують довгий стрижень із закріпленою віссю обертання.
Плече сили — це найменша відстань від осі обертання важеля до лінії, уздовж якої сила діє на важіль.
Умова рівноваги важеля, або правило важеля:
Правило важеля встановив давньогрецький учений Архімед. За легендою, саме йому належать слова: «Дайте мені точку опори — і я переверну Землю».
Момент сили — фізична величина, яка дорівнює добутку сили, що діє на тіло, на плече цієї сили:
де M — момент сили; F — значення сили; d — плече сили.
Одиниця моменту сили в СІ — ньютон-метр:
Умова рівноваги важеля (правило моментів) формулюється так:
Важіль перебуває в рівновазі, якщо сума моментів сил, які обертають важіль проти ходу годинникової стрілки, дорівнює сумі моментів сил, які обертають важіль за ходом годинникової стрілки.
Інтерактивні симуляції "Фізика в школі" (Умова рівноваги важеля)
Інтерактивні симуляції "PhET" (Балансування)
* Розв'язування задач на цій сторінці передбачає використання мультимедійної дошки. В підручнику розв'язування задачі на сторінці 15.
Аналіз фізичної проблеми. На плечі зображеного на рисунку важеля діють дві сили: вага вантажу 1 (сила F1) і вага вантажу 2 (сила F2). Ці сили намагаються обертати важіль у протилежних напрямках: сила F1 — проти ходу годинникової стрілки, сила F2 — за ходом годинникової стрілки. Із рисунка бачимо, що плечі цих сил становлять: d1 = 5a, d2 = 3a, де a — довжина одного відрізка. Вантажі нерухомі, тому вагу кожного з них можна визначити за формулою: F = mg. Важіль перебуває в рівновазі, тому можемо скористатися правилом важеля.
