Một học sinh muốn thiết kế một cần kéo nước từ giếng lên theo nguyên tắc đòn bẩy (H.15.7) với những yêu cầu sau:
1. Có thể dùng lực 40N để kéo gàu nước nặng 140N
2. O 2 O = 2 O 1 O ( O 2 O là khoảng cách từ điểm buộc dây kéo tới giá đỡ; O 2 O là khoảng cách từ điểm buộc dây gàu tới giá đỡ). Hỏi phải treo vào đầu dây kéo một vật nặng có khối lượng tối thiểu bằng bao nhiêu? Biết cường độ của lực F 1 lớn hơn cường độ của lực F 2 bao nhiêu lần thì O 1 O nhỏ hơn O 2 O bấy nhiêu lần.
Vì cường độ của lực F1 lớn hơn cường độ của lực F2 bao nhiêu lần thì O1O nhỏ hơn O2O bấy nhiêu lần nên khi O2O = 2O1O thì F2 = 140:2 = 70N.
Muốn dùng lực 40N để kéo gàu nước nặng 140N thì phải treo vào đầu dây kéo một vật có khối lượng m sao cho trọng lượng P của vật có độ lớn tối thiểu là:
P = 70 – 40 = 30N.
Do đó vật nặng phải có khối lượng tối thiểu là: m = P:10 = 3 kg.
