Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д4 B4 № 3457
i

К тон­ко­му од­но­род­но­му стерж­ню в точ­ках 1 и 3 при­ло­же­ны силы F_1=20Н и F_2=60Н. Через какую точку долж­на про­хо­дить ось вра­ще­ния, чтобы стер­жень на­хо­дил­ся в рав­но­ве­сии? Мас­сой стерж­ня пре­не­бречь.

 

1)  2

2)  4

3)  5

4)  6

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Чтобы стер­жень не вра­щал­ся во­круг не­ко­то­рой точки, пол­ный мо­мент всех внеш­них сил от­но­си­тель­но этой точки дол­жен быть равен нулю. Из этого усло­вия и опре­де­лим, через какую точку не­об­хо­ди­мо про­ве­сти ось вра­ще­ния. По­сколь­ку у нас всего две силы, можно сразу за­клю­чить, что ис­ко­мая точка на­хо­дит­ся слева от точки 3, иначе обе силы вра­ща­ли бы рычаг по ча­со­вой стрел­ке, и не урав­но­ве­ши­ва­ли бы друг друга. Обо­зна­чим рас­сто­я­ние между лю­бы­ми двумя со­сед­ни­ми точ­ка­ми через l, а рас­сто­я­ние от точки 3 до ис­ко­мой точки через x. Тогда сила  F_2 вра­ща­ет стер­жень про­тив ча­со­вой стрел­ки и ее мо­мент равен F_2 умно­жить на x. Сила F_1 вра­ща­ет стер­жень по ча­со­вой, и ее мо­мент равен F_1 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x плюс 2l пра­вая круг­лая скоб­ка . При­рав­ни­вая два мо­мен­та и решая ли­ней­ное урав­не­ние, по­лу­ча­ем, что x= дробь: чис­ли­тель: 2lF_1, зна­ме­на­тель: F_2 минус F_1 конец дроби = 2l умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 20Н, зна­ме­на­тель: 60Н минус 20Н конец дроби =l. Сле­до­ва­тель­но, ось вра­ще­ния нужно рас­по­ло­жить в точке 4.

 

Ответ: 2.

Денис Внуков 15.09.2016 00:00

А как вы нашли чему равно F2*x и F1*(x+2l)? Не под­ска­же­те?

Антон

Они равны друг другу:

F_2 x = F_1 левая круг­лая скоб­ка x плюс 2l пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но x= дробь: чис­ли­тель: 2lF_1, зна­ме­на­тель: F_2 минус F_1 конец дроби .