Условие задачи:

Однородная доска массой 10 кг подперта на расстоянии 0,25 её длины от конца. Какую силу, перпендикулярную доске, надо приложить к её короткому концу, чтобы удержать доску в равновесии?

Задача №3.1.16 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=10\) кг, \(l=0,25L\), \(F-?\)

Решение задачи:

Схема к решению задачиПокажем на схеме подпёртую доску и все силы, действующие на неё. Обратите внимание, что кроме силы тяжести \(mg\) и силы \(F\) в точке опоры действует и сила реакции \(N\). Проще всего найти силу \(F\), используя правило моментов относительно точки O. В таком случае плечо силы реакции \(N\) равно нулю, а значит и момент этой силы равен нулю.

\[F \cdot l — mg \cdot \left( {\frac{L}{2} — l} \right) = 0\]

Так как \(l=0,25L\), то:

\[F \cdot 0,25L — mg \cdot 0,25L = 0\]

\[F = mg\]

Посчитаем ответ:

\[F = 10 \cdot 10 = 100\;Н = 0,1\;кН\]

Ответ: 0,1 кН.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

3.1.15 На одном из концов однородного стержня прикреплен груз массой 3 кг. Если стержень
3.1.17 Рабочий удерживает за один конец доску массой 50 кг. С горизонтальной поверхностью
3.1.18 Два человека несут груз на невесомом стержне длиной 3 м. Нагрузка (усилие) одного

Пожалуйста, поставьте оценку
( 12 оценок, среднее 5 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Комментарии: 6
  1. Виктор

    Все правильно с точки моментов, но зачем такие «сложные» расчеты конкретно в этой задаче? Ведь силы F и mg прикладываются с одинаковыми плечами l=L/4 (ваш рис.) и для равновесия эти силы должны быть одинаковыми F=mg. Вот и все

    1. Easyfizika (автор)

      Ваше решение верно, если к нему записать объяснение.
      К сожалению многие просто переписывают формулы, даже не читая объяснение, поэтому я пишу полное корректное решение.

  2. Berik

    Почему mg находится ровно по середине?

    1. Easyfizika (автор)

      Силу тяжести прикладывают к центру тяжести предмета.
      Центр тяжести предметов, имеющих ось симметрии, должен лежать на этой оси. Так как доска в продольном сечении имеет форму прямоугольника, а у прямоугольника есть две оси симметрии, то центр тяжести должен лежать на пересечении этих осей (как раз по середине по вертикали и горизонтали).

  3. Андрей

    Почему сила F вверх?

    1. Easyfizika (автор)

      Разумеется она должна быть направлена вниз, это была ошибка, я её исправил, спасибо огромное за замечание! :smile:

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: