Горизонтальний стержень, завдовжки 1м і масою 2 кг, двома кінцями лежить на опорах. До стержня на відстані 40 см від одного з його кінців підвішений вантаж масою 5кг. Визначити сили тиску стержня на опори.
*
30 Н, 40 Н
40 Н, 50 Н
20 Н, 40 Н
30 Н, 50 Н
Помогите пожалуйста!!!! расписать надо
Ответы
Ответ:
Для знаходження сил тиску стержня на опори спочатку розглянемо силу тяжіння вантажу, який підвішений на стержні.
Сила тяжіння (F) вантажу визначається як маса (m) вантажу, помножена на прискорення вільного падіння (g):
F = m * g,
де g - прискорення вільного падіння, приблизно 9,8 м/с².
В даному випадку, маса вантажу (m) дорівнює 5 кг, тому:
F = 5 кг * 9,8 м/с² = 49 Н.
Тепер, розглянемо стержень. Стержень лежить на опорах і реагує на навантаження вантажу.
За використанням умов рівноваги можемо визначити сили тиску на опори. Згідно принципу рівноваги сума сил у горизонтальному напрямку дорівнює нулю, оскільки стержень не рухається.
Нехай F1 - сила тиску першої опори (з того боку, де підвішений вантаж), F2 - сила тиску другої опори. Тоді рівновага буде виглядати так:
F1 + F2 - F = 0,
де F - сила тяжіння вантажу, яку ми вже знайшли (F = 49 Н).
Також, враховуючи, що стержень лежить горизонтально і рівний, можна сказати, що F1 і F2 є силами реакції опор.
F1 = F2 (оскільки опори взаємодіють зі стержнем у парі і діють в протилежних напрямках).
Тоді наше рівняння рівноваги виглядає так:
F1 + F2 - F = 0,
2F1 - 49 Н = 0,
2F1 = 49 Н,
F1 = 49 Н / 2 = 24,5 Н.
Отже, сила тиску кожної з опор на стержень становить приблизно 24,5 Н.