Каждое поколение должно ответить на вопрос, как обеспечить себе стабильное и экономически оправданное снабжение энергией как основу устойчивого развития цивилизации.
На сегодня основные проблемы энергетики связаны с возрастающим ростом народонаселения Земли, дефицитом энергии и ограниченностью топливных ресурсов, увеличивающимся загрязнением окружающей среды.
Современное энергоснабжение более чем на 80 % базируется на невозобновляемых источниках энергии.
Сейчас на планете живет приблизительно 6 миллиардов 558 миллионов людей. Население мира каждый год возрастает на 80 миллионов человек. По прогнозам специалистов, если такая тенденция сохранится, то количество жителей Земли в 2010 г. достигнет 9 миллиардов 200 миллионов человек. Причем основной рост населения будет в наименее развитых регионах.
При среднедушевом потреблении в 2001 г. ~ 1600 кг нефтяного эквивалента, в развитых странах оно составляет 5400 кг, в то время как в странах с низкими доходами (в них проживает 40 % населения Земли) этот показатель равен 500 кг.
Таким образом, энергопотребление в странах с низким уровнем развития будет расти опережающими темпами.
Приведем результаты анализа запасов ископаемых видов топлива.
В таблице 1 приводятся данные о мировых запасах нефти.
Так как о приложенных к рычагу силах, помимо веса плеч самого рычага, в условии ничего не говорится, то примем их равными нулю.
Тогда условие равновесия рычага без грузов:
F₁L₁ = F₂L₂ , где F₁ = P₁ = m₁g - вес левого плеча рычага
F₂ = P₂ = m₂g
Учитывая, что рычаг однороден по всей своей длине, масса левого плеча равна массе правого в том случае, если точка опоры рычага совпадает с его центром масс, и плечи рычага равны по длине.
Тогда: m₁ = m₂; F₁ = F₂ и L₁ = L₂ = L/2 = 20 (см)
Вся длина рычага в таком случае:
L = 2L₁ = 2·20 = 40 (см)
В том случае, если грузы на плечах рычага все-таки присутствуют, а сам рычаг ничего не весит.
Тогда: F₁L₁ = F₂L₂ , где F₁ = P₁ = m₁g - вес левого груза
F₂ = P₂ = m₂g - вес правого груза
L₁ = 20 см - меньшее плечо рычага
L₂ - большее плечо рычага.
Очевидно, что:
L₂ = F₁L₁/F₂ = 20F₁/F₂
Тогда длина всего рычага:
L = L₁+L₂ = 20 + 20F₁/F₂ (см)
