1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теория вероятностей
  4. Камень хотят приподнять с помощью рычага. Для этого под...
Разбор задачи

Камень хотят приподнять с помощью рычага. Для этого под камень поместили конец однородной железной балки. На расстоянии одной четверти от длины балки, отсчитанном от камня, разместили бревно, являющееся, по сути, точкой опоры рычага. Масса камня

  • Предмет: Теория вероятностей
  • Автор: Кэмп
  • #Теория вероятностей и математическая статистика
Камень хотят приподнять с помощью рычага. Для этого под камень поместили конец однородной железной балки. На расстоянии одной четверти от длины балки, отсчитанном от камня, разместили бревно, являющееся, по сути, точкой опоры рычага. Масса камня

Условие:

Камень хотят приподнять с помощью рычага. Для этого под камень поместили конец однородной железной балки. На расстоянии одной четверти от длины балки, отсчитанном от камня, разместили бревно, являющееся, по сути, точкой опоры рычага. Масса камня составляет m=200kTm=200 \mathrm{kT}, масса балки M=30kTM=30 \mathrm{kT}. Ускорение свободного падения g=10Mc2g=10 \frac{\mathrm{M}}{\mathrm{c}^{2}}. Рассчитайте минимальную силу, которую необходимо приложить к концу балки, чтобы поднять камень. Размерами камня по сравнению с размерами балки пренебрегите.

Решение:

  1. Определим длину балки. Пусть длина балки равна LL. Тогда расстояние от камня до точки опоры (бревна) будет L4\frac{L}{4}, а расстояние от точки опоры до конца балки будет 3L4\frac{3L}{4}.

  2. Силы, действующие на систему:

    • Сила тяжести камня: Fкамня=mg=200kT10Mc2=2000kNF_{камня} = m \cdot g = 200 \, \text{kT} \cdot 10 \, \frac{\mathrm{M}}{\mathrm{c}^{2}} = 2000 \, \mathrm{kN}.
    • Сила тяжести балки: Fбалки=Mg=30kT10Mc2=300kNF_{балки} = M \cdot g = 30 \, \text{kT} \cdot 10 \, \frac{\mathrm{M}}{\mathrm{c}^{2}} = 300 \, \mathrm{kN}.
  3. Условия равновесия. Для того чтобы камень поднялся, момент силы, приложенной к концу балки, должен быть равен моменту силы тяжести камня относительно точки опоры.

    Обозначим силу, которую необходимо приложить к концу балки, как FF.

    Момент силы, приложенной к концу балки:

    MF=F3L4 M_{F} = F \cdot \frac{3L}{4}

    Момент силы тяжести камня относительно точки опоры:

    Mкамня=FкамняL4 M_{камня} = F_{камня} \cdot \frac{L}{4}

  4. Запишем уравнение равновесия:

    F3L4=2000kNL4 F \cdot \frac{3L}{4} = 2000 \, \mathrm{kN} \cdot \frac{L}{4}

  5. **Сократим LL...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое физическое условие необходимо выполнить, чтобы камень начал подниматься с помощью рычага?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет