понедельник, 23 января 2012 г.

Изучаем равновесие

Задача №1
В какой точке нужно разместить опору, чтобы система находилась в равновесии, если известно,  что девочка сидит на расстоянии 75 см от левого края, а мальчик сидит на самом краю, общая длина равно 4 метрам, масса мальчика 20 кг, а девочки 30 кг?
Дано: 
Lобщ.=4м
m1=30кг
m2=20кг
L1=0,75м 
Найти: x
Решение:
 По II У.Р. EM=0
-m1g(Lобщ. - x- 0,75) +m2gx = 0
m2gx - m1g(Lобщ. - x- 0,75) = 0
200x - 300 (3,25 - x) = 0
200x - 975 + 300x  = 0
500 x = 975
x = 1,95
195 см от правого края
Ответ: Точку опоры нужно разместить на расстоянии 195 см от правого края. 

Задача №2
Балка длиной 4м и весом 350Н опирается своими концами на две опоры, на расстоянии 1м от левого конца расположен груз массой 80кг. Найти силы давления на балки. 
Дано: 
m1g=350H
Lобщ.=4м
m2=80кг
L1=1м
Найти N1, N2
Решение:
По II У.Р. EM=0
MN1+MN2+Mm1g+Mm2g=0
O1: N1-m1g 0,5Lобщ. - m2g (Lобщ. - 1м) = 0
N1Lобщ. - 2м 350H - 800H 3м = 0
N1= (700 + 2400) / 4м = 775H
По I У.Р. ЕF(вектор)=0
N1 + N2 -m1g - m2g =0
N2= m1g +m2g - N1
N2= 350H +800H - 775H = 375H 
Ответ: N1=775H N2=375H

Задача №3
На качелях длиной 4 м и весом 400Н в одном метре от правого конца расположен груз массой 15кг, какой массы приложен груз на расстоянии 0,5м от левого конца, что качели находятся в равновесии? 
Дано: 
Lобщ.=4м
m1=15кг
L1=1м
L2=0,5м
Найти: m2
Решение:

По II У.Р. ЕM=0
m1g (0,5 Lобщ. - L1) - m2g (0,5 Lобщ. - L2) = 0
m1g 1м - m2g 1,5м = 0
m2= m3g/ 1,5g = 15 кг / 1,5 м = 10 кг

Ответ: m2=10 кг.