Задача. На рисунке изображена система, состоящая из рычага и блока. Чтобы система находилась в равновесии, к рычагу необходимо приложить силу 4 Н. Определите массу груза.
Решение. При решении задачи будем пользоваться алгоритмом решения задач по статике.
1. Систему отсчета свяжем с Землей, такая система отсчета является инерциальной.
2. Выполним чертеж с указанием всех сил, действующих на тела системы. Будем считать нить невесомой, а блок идеальным, поэтому натяжение нити всюду одинаковым.
3. Запишем первое условие равновесия только для груза, подвешенного к нити перекинутой через блок. Для рычага это не целесообразно, т.к. там присутствует сила реакции, которая нам в общем то не пригодится
$\vec{T}+m\vec{g}=0$,
$T-mg=0\Rightarrow T=mg$.
4. В качество оси вращения выберем точку опоры рычага, выбор этой оси вращения позволит нам избавиться от написания момента силы реакции $N$ в правиле моментов.
5. Плечо $l_1$ силы натяжения $\vec{T}$ равно, судя по рисунку, 4 единичным отрезкам, а плечо $l_2$ силы $\vec{F}$ равно 2 единичным отрезкам. Запишем правило моментов, учитывая то, куда вращает рычаг каждая сила относительно выбранной оси
$Tl_1-Fl_2=0$.
6. Из уравнения, полученного в пункте 3 и последнего уравнения находим массу тела
$mgl_1-Fl_2=0$,
$mgl_1=Fl_2$,
$m=\frac{Fl_2}{gl_1}$,
$m=\frac{4 \cdot 2}{10 \cdot 4}=0,2$ кг.
Ответ: 0,2 кг.
Примечание. Конечно же задачу можно было решить не расписывая все так в подробностях. Просто не хотелось терять ценность алгоритма решения задач по статике.