Легкий стержень AB подвешен в горизонтальном положении при помощи вертикальных нитей, привязанных к его концам. К середине стержня подвешен груз. Груз перевешивают ближе к концу B стержня. Как в результате изменяются следующие физические величины: модуль силы натяжения левой нити, модуль силы натяжения правой нити, момент действующей на груз силы тяжести относительно точки B?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличивается;
2. уменьшается;
3. не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
A) Модуль силы натяжения левой нити
Б) Модуль силы натяжения правой нити
B) Момент действующей на груз силы тяжести относительно точки B
1. Увеличивается
2. Уменьшается
3. Не изменяется
| A | Б | В |
Одним из условий равновесия стержня является обращение в нуль суммы моментов всех внешних сил относительно любой точки. Рассмотрим моменты относительно точки B. На стержень действует всего три силы: силы натяжения нитей и вес груза. Момент силы натяжения правой нити относительно этой точки равен нулю, так как плечо обращается в ноль. Следовательно, момент силы натяжения левой нити должен быть равен моменту веса груза.
При перемещении груза ближе к концу B стержня плечо веса груза уменьшается, а значит, уменьшается и момент веса груза (В — 2). Отсюда заключаем, что должен уменьшаться и момент силы натяжения левой нити. Это может происходить только за счет уменьшения самой силы натяжения (А — 2). Полная сила на стержень должна быть равна нулю, то есть сумма сил натяжения нитей должна компенсировать вес груза. Поскольку левая нить натягивается слабее при перемещении груза, заключаем, что сила натяжения правой нити увеличивается (Б — 1).
Ответ: 212.
Момент силы тяжести относительно любой точки будет равен произведению mg на длину плеча?
Момент любой силы относительно любой точки равен произведению силы на длину плеча.