2024.C.2.1 fizyka zadanie maturalne

Ponieważ belka pozostaje w równowadze, to zgodnie z tym co mówiliśmy na zajęciach muszą zostać spełnione dwa warunki: równowaga sił i równowaga momentów sił (względem dowolnego punktu) - i kluczowa jest tu własnie ta równowaga momentów sił. Wiemy zatem już, że siła ciężkości w punkcie C działa pionowo w dół. Jeśli teraz np. rozpatrzymy momenty sił działające na belkę względem punktu A, to są to momenty siły Fc i Fb - i muszą się one równoważyć. Moment siły Fc "próbuje" obrócić belkę tak, że jej prawy koniec pójdzie w dół, więc aby zachowana była równowaga, to moment siły Fb musi próbować obrócić belkę tak, by jej prawy koniec poszedł w górę, a zatem siła Fb musi być zwrócona w górę. Co więcej, ponieważ ramię siły Fb jest mniejsze niż siły Fc, to siła Fb musi mieć większą wartość niż Fc.

I teraz możemy rozpatrzyć równowagę momentów np. względem punktu B. Poprzez analogię widzimy, że siła Fa musi działać w dół, żeby przeciwstawić się momentowi siły Fc. Co więcej, ponieważ ramię siły Fa jest większe niż siły Fc, to siła Fa musi być mniejsza od Fc. Stąd takie rozwiązanie.