Номер 616, страница 126 - гдз по физике 9 класс сборник задач Исаченкова, Дорофейчик

Решение

Чтобы разломать шоколадный батончик, необходимо создать изгибающий момент силы, который превысит предел прочности материала. Батончик в этом случае можно рассматривать как рычаг.

Момент силы ($M$) равен произведению силы ($F$) на плечо рычага ($l$), то есть на расстояние от оси вращения (места излома) до точки приложения силы:

$M = F \cdot l$

Для того чтобы разломать батончик, нужно достичь определённого критического момента ($M_{крит}$), который зависит от свойств шоколада и толщины батончика. Будем считать эти параметры одинаковыми для длинного и короткого батончиков. Из формулы видно, что необходимая для этого сила $F$ обратно пропорциональна плечу рычага $l$:

$F = \frac{M_{крит}}{l}$

Когда мы ломаем длинный батончик, мы можем взяться за его концы, обеспечив большое плечо силы $l$. В случае с коротким батончиком расстояние, на котором мы можем приложить силу, значительно меньше, соответственно, меньше и плечо $l$.

Так как у длинного батончика плечо приложения силы больше, для достижения того же самого критического момента излома требуется приложить меньшую силу. Поэтому длинный батончик разломать легче.

Ответ: Длинный шоколадный батончик разломать легче. Это объясняется правилом рычага: чем больше плечо приложения силы, тем меньшее усилие требуется для создания необходимого изгибающего момента.