Какой закон физики вступает в силу при следующем эксперименте?

Question

Ситуация такая - предмет (стальной прут) 2 метра длиной Масса 10 кг. Почему если мы ухватимся за него посредине начнем совершать поднимательное движение у нас будет нагрузка X а если мы возьмемся за кончик прута. (как за шпагу) и попытаемся поднять, то это будет на много сложне. мы будем испытывать нагрузку Y.

В любом случае нагрузка на мышцы YX. Предмет кажется тяжеле. Но физически то масса не изменилась, значит вступает в действие какая-то другая сила. Объясните пожалуйста физику процесса.

Answer 1

Потому, что когда мы беремся за середину прута и поднимаем его, мы тратим силы только на подъем, а в горизонтальном положении прут удерживается сам. Поскольку мы держим его за центр тяжести, он не стремится повернуться.
Когда же Вы пытаетесь поднять прут за конец и пытаетесь поднять "как шпагу", прут стремится повернуться, так как под центром тяжести опоры нет.
Если Вы предоставите ему такую возможность, дадите повернуться до вертикального положения, то подъем опять не потребует больших усилий.
На языке физики это называется наличием или отсутствием крутящего момента. Когда Вы поднимаете тяжесть, действуя своей силой по вертикали, проходящей через центр тяжести этой силы, момент от пары сил - тяжести и Вашего усилия - равен нулю. Если же усилие подъема и тяжесть действуют на расстоянии друг от друга, возникает пара сил, создающая момент, стремящийся повернуть тело. Если ему не противостоять, тело повернется, и силы встанут на одну прямую. Ну, а если ему противостоять, то нужно тратить дополнительные усилия.