Равновесие стержня и доски
Однородный тонкий стержень массой $m$ одним концом шарнирно прикреплён к потолку, а другим концом опирается на массивную горизонтальную доску, образуя с ней угол $\alpha = 30^\circ$. Под действием горизонтальной силы $\vec F$ доска движется поступательно влево с постоянной скоростью. Стержень при этом неподвижен. Найдите $m$, если $F = 2\ \text{Н}$, а коэффициент трения стержня по доске $\mu = 0{,}2$. Трением доски по опоре и трением в шарнире пренебречь.
Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на стержень и доску. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Однородный тонкий стержень массой m одним концом шарнирно прикреплён к потолку, а другим концом опирается на массивную горизонтальную доску, образуя с ней угол Под действием горизонтальной силы доска движется поступательно влево с постоянной скоростью (см. рисунок). Стержень при этом неподвижен. Найдите m, если Н, а коэффициент трения стержня по доске Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на стержень и доску. Трением доски по опоре и трением в шарнире пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какие силы действуют на доску и на стержень? В каком направлении действует сила трения при движении доски влево?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Так как доска движется равномерно, её горизонтальные силы уравновешены. Для стержня запишите сумму моментов относительно шарнира.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Из равновесия доски $f = F$. При предельном трении $f = \mu N$. Для стержня: $\dfrac{mg}{2}\cos\alpha = N\cos\alpha + f\sin\alpha$.