برای حل مسئلهی تعادل بر روی یک اهرم، از قانون گشتاور استفاده میکنیم. گشتاور برابر است با حاصلضرب نیرو در فاصله از نقطه تعادل (محور چرخش).
در این مسئله، جسم ۴ کیلوگرمی بر روی اهرم قرار دارد و فاصلههای داده شده، به این صورت است:
- فاصله ۲۰ سانتیمتری از تکیهگاه
- فاصله ۴۰ سانتیمتری برای نیروی دیگر
فرض کنید نیروی وزن ۴۰ نیوتن است (که به فرضیتی نیز نیاز داریم: \( g \approx 10 \, \text{m/s}^2 \)):
نیروی ۴ کیلوگرمی برابر است با \( 4 \times 10 = 40 \, \text{N} \).
برای تعادل: \( F_1 \times d_1 = F_2 \times d_2 \).
اگر \( F \) نیروی مورد نظر باشد:
\[ 40 \times 20 = F \times 40 \]
\[ 800 = 40F \]
\[ F = \frac{800}{40} = 20 \, \text{N} \]
بنابراین، نیروی \( F \) لازم برای تعادل برابر با ۲۰ نیوتن است.
