У якій точці слід розмістити вантаж вагою 5Н на однорідному стержні, який розділено на шість рівних частин

Тема урока: Рівновага тіл

Пояснення: Щоб знайти точку розташування додаткового вантажу, яка зрівноважить стержень, ми можемо скористатися основним принципом рівноваги тіл - сума моментів сил, що діють на тіло, повинна бути рівна нулю.

Для початку визначимо момент сили гравітації вантажу, який вже підвищений на стержень в точці 1. За допомогою формули моменту сили (М = F * d), де F - сила, d - відстань до осі обертання (точки 1), ми отримаємо:

Момент сили вантажу 20Н = 20Н * 1м = 20Нм.

Тепер врахуємо момент сили вантажу, який ми плануємо розмістити. Позначимо силу цього вантажу як F_x та відстань від точки 1 до нової точки розташування як d_x.

Сума моментів сил, що діють на стержень, рівна нулю:

20Нм - 5Н * d_x = 0.

Звідси ми можемо знайти д_x:

5Н * d_x = 20Нм.

d_x = 20Нм / 5Н.

d_x = 4м.

Таким чином, для зрівноваження стержня, ми повинні розмістити додатковий вантаж вагою 5 Н на відстані 4 м від точки 1.

Приклад використання:
У якій точці слід розмістити вантаж вагою 5Н на однорідному стержні, який розділено на шість рівних частин, щоб зрівноважити стержень, коли до нього вже підвишений вантаж вагою 20Н, а стержень підпертий в точці 1 (враховувати вагу стержня)?

Порада: Для кращого розуміння теми рекомендую ознайомитися з принципами моменту сили, включаючи формули та правила обчислення.

Вправа:
В якій точці на однорідному стержні довжиною 10 м треба підставити опору, щоб зберегти рівновагу, якщо вантаж масою 100 кг піднято на відстань 2 м від одного кінця стержня? Вагою самого стержня можна знехтувати.