Маленький шарик массой m закреплён на верхнем конце тонкого лёгкого стержня длиной l, нижний конец которого упирается в шероховатую вертикальную стену с коэффициентом трения, равным
а верхний соединён горизонтальной невесомой нерастяжимой нитью со стеной (см. рисунок). Система находится в равновесии. Каков может быть при этом угол α между стержнем и стеной?
1. Изобразим силы, действующие на стержень с шариком на конце (см. рисунок): это сила тяжести сила натяжения нити
сила
реакции стены и сила
трения конца стержня о стену
2. Из условий равновесия твёрдого тела в ИСО следует равенство нулю сумм проекций сил на вертикаль и на горизонталь, действующих на стержень с шариком, а также моментов этих сил относительно оси, проходящей через нижний конец стержня:
3. Решая данную систему уравнений, получаем:
Ответ:

