Задание OGEPHYS3A9151: Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Рычаг. Момент силы. Условие равновесия рычага. Подвижный и неподвижный блоки. КПД простых механизмов

Равновесие изменится: правая половина опустится, левая поднимется. При сгибании масса левой половины сохраняется, но её центр тяжести приближается к точке подвеса.
Система отсчёта связана с Землёй. Точка O — исходная середина проволоки и место подвеса; Ox направим вправо, Oy вверх. Пусть длина каждой первоначальной половины L, её масса m. На всю проволоку действуют натяжение нити T вверх в O и тяжести двух половин mg вниз в их центрах масс. Для возможного статического равновесия по Oy нужно T − 2mg = 0. Этого недостаточно: необходимо также равенство моментов.
До сгиба центры масс однородных половин расположены на расстояниях L·2⁻¹ по обе стороны O. Их моменты равны, поэтому проволока горизонтальна.
После складывания левая половина занимает отрезок длиной L·2⁻¹ слева от O и состоит из двух одинаковых наложенных участков. Её центр масс лежит посередине этого короткого отрезка, на расстоянии L·4⁻¹ от O. Правая половина не меняется: плечо её тяжести L·2⁻¹.
Положительным считаем вращение против часовой стрелки. В горизонтальном положении:
M = mg · L4 − mg · L2 = −mgL4 < 0.
Отрицательный момент поворачивает проволоку по часовой стрелке: правая сторона идёт вниз. Натяжение в O не создаёт момента и не может устранить эту разность.
Проверка: правый момент вдвое больше левого при одинаковых массах. Общий центр масс после сгиба находится правее O, на расстоянии L·8⁻¹; для устойчивого положения он должен оказаться под подвесом. Поэтому поворот действительно начинается правым концом вниз.