Question

К правому концу однородного стержня привязан гелиевый шарик,который создает подъемную силу 10 Н.На расстоянии одной трети длины стержня,от его левого конца подведена опора.Для удержания стержня в равновесии к его левому концу приходится прикладывать направленную вертикально вверх силу в 2 Н.Определить массу рассматриваемого стержня.
Решите,пожалуйста,срочно надо.45 баллов за это.

Answer 1

Для начала нужно нарисовать схему приложенных сил (см. рисунок).

Для равновесия этой системы необходимо, чтобы сумма моментов всех сил была равна 0. Запишем это условие математически, с учетом направления (со знаком "+" те силы, которые стараются повернуть рычаг по часовой стрелке, со знаком "-"  - в обратную сторону):

F₂L/3 + mgx - 2F₁L/3 = 0  

Легко видеть, что x = L/2 - L/3 = L/6

F₂L/3 + mgL/6 - 2F₁L/3 = 0  

Разделим это уравнение на (L/6);

2F₂ + mg - 4F₁ = 0, отсюда:

m = 2(2F₁-F₂)/g = 2*(20-2)/10 =3.6 кг