Задача по механике №79

Доску массой 2 кг удерживают с силой, направленной перпендикулярно ее поверхности. Доска образует с горизонтом угол       ∘  α =60 (см. рисунок). Длина доски составляет 160 см.
Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающих эту ситуацию.

PIC

1) Длина плеча силы тяжести относительно оси, проходящей через точку A  перпендикулярно плоскости рисунка, составляет 40 см.
2) На доску действуют с силой F  , равной 50 Н.
3) Длина плеча силы F  относительно точки O  в три раза меньше длины доски.
4) Момент силы F  относительно оси, проходящей через точку O  перпендикулярно плоскости рисунка, равен 400 мН⋅ м.
5) Момент силы тяжести относительно оси, проходящей через точку A  перпендикулярно плоскости рисунка, равен 8 Н⋅ м.

PIC

1) Верно
По рисунку видно, что длина плеча силы тяжести mg  относительно оси, проходящей через точку A  перпендикулярно плоскости рисунка, равна:

l = Lcosα    2

   1,6-м-    ∘ l = 2   cos60 = 0,4 м = 40 см

2) Неверно
Чтобы доска находилась в равновесии, алгебраическая сумма моментов сил, действующих на нее, должна равняться нулю.
Мы ничего не знаем о силе реакции опоры N  , поэтому правило моментов удобнее записать относительно точки A  . В этом случае плечо силы реакции опоры N  равно нулю. Следовательно, и момент этой силы “зануляется”.

       L- FL − mg2 cosα= 0

        L F L= mg 2-cosα

F = mg-cosα     2

    2-кг⋅10 м/с2    ∘ F =      2     cos60 = 5 Н

3) Неверно
По рисунку видно, что длина плеча OB  силы F  относительно точки O  в два раза меньше длины доски AB  .

4) Неверно
Момент силы F  относительно оси, проходящей через точку O  перпендикулярно плоскости рисунка, равен:

M = F ⋅ L        2

        1,6 м M = 5 Н ⋅-2--= 4 Н⋅м = 4000 мН ⋅м

5) Верно
Момент силы тяжести относительно оси, проходящей через точку A  перпендикулярно плоскости рисунка, равен:

M = mg ⋅ L-cosα         2

           м  1,6 м     ∘ M = 2 кг ⋅10 с2 ⋅-2-cos60 = 8 Н ⋅м

Оцените статью
Я решу все!