برای محاسبه طول اهرم در حال تعادل، باید از مفهوم اهرمها و تعادل گشتاوری استفاده کنیم.
در این شکل، وزن وزنهی ۳ کیلوگرمی که در فاصله ۵ سانتیمتری از نقطهی تکیه ارائه شده است، نیروی گشتاوری ایجاد میکند. از طرف دیگر، نیروی عمودی ۴۰ نیوتنی در خلاف جهت بر روی انتهای دیگر اهرم اعمال میشود.
فرض میکنیم فاصله نیرو از مرکز تکیهگاه \( L \) باشد.
برای تعادل اهرم:
\[ \text{گشتاور در سمت چپ} = \text{گشتاور در سمت راست} \]
محاسبات تعادل گشتاوری:
\[ 3\, \text{kg} \times 9.8\, \text{m/s}^2 \times 0.05\, \text{m} = 40\, \text{N} \times L \]
جدا کردن متغیر \(L\):
\[ 1.47\, \text{N} \cdot \text{m} = 40\, \text{N} \times L \]
در نهایت:
\[ L = \frac{1.47}{40} \]
محاسبه:
\[ L \approx 0.03675\, \text{m} \approx 3.675\, \text{cm} \]
بنابراین، طول اهرم در طرفی که نیروی ۴۰ نیوتنی وارد شده است باید حدود ۳.۶۷۵ سانتیمتر باشد.
