1. На плоском горизонтальном столе лежит жесткий стержень прямоугольного сечения с однородной массой и длиной
1. На плоском горизонтальном столе лежит жесткий стержень прямоугольного сечения с однородной массой и длиной l. На расстоянии l от одного из концов стержня проведена вертикальная линия с помощью карандаша. В этот же конец стержня прикладывают постоянную силу f, направленную вдоль стержня. Какую силу натяжения испытывает поперечное сечение стержня, проходящее через линию, после завершения деформации стержня?
2. На горизонтальном гладком стержне две шайбы массами m и 2m соединены легкой пружиной и движутся вправо. Более легкая шайба находится впереди.
16.12.2023 23:46
Разъяснение: В первой задаче у нас есть жесткий стержень, находящийся на горизонтальном столе. Один из концов стержня закреплен, а второй конец подвергается постоянной силе, направленной вдоль стержня. Важно отметить, что стержень имеет прямоугольное сечение и однородную массу. В задаче нас интересует сила натяжения, которую испытывает поперечное сечение стержня, проходящее через линию, после завершения деформации стержня.
Для того чтобы найти силу натяжения на поперечное сечение стержня, мы можем использовать закон Гука (величина силы натяжения пропорциональна деформации). Формула для закона Гука выглядит следующим образом:
F = k * Δl,
где F - сила натяжения, k - коэффициент жесткости стержня, Δl - изменение длины стержня.
В данной задаче известно, что постоянная сила, прикладываемая вдоль стержня, равна f, а длина стержня составляет l. Таким образом, мы можем записать уравнение следующим образом:
F = k * l.
Итак, ответ на задачу состоит в том, что сила натяжения будет равна произведению коэффициента жесткости стержня на его длину.
Доп. материал: Если коэффициент жесткости стержня равен 2 Н/м, а его длина составляет 5 м, то сила натяжения будет равна 10 Н (Ньютон).
Совет: Для лучшего понимания этой задачи, рекомендуется изучить закон Гука и его применение в механике. Также обратите внимание на единицы измерения в формуле, чтобы правильно интерпретировать результат.
Практика: При данной деформации стержня с постоянной силой f = 8 Н и длиной l = 3 м, рассчитайте силу натяжения на поперечное сечение стержня. (Ответ: F = 24 Н)