Якого значення має сила F ⃗, що діє на довгий кінець дошки, якщо дошка перебуває в рівновазі і має масу 30 кг? Якщо

Тема урока: Сила, що діє на довгий кінець дошки в рівновазі

Об"яснення:
У цій задачі нам потрібно визначити значення сили, яка діє на довгий кінець дошки, що перебуває в рівновазі і має масу 30 кг.

Коли тіло перебуває в рівновазі, сума сил, що діють на нього, дорівнює нулю. За допомогою другого закону Ньютона (F = ma), ми можемо визначити значення сили.

Перш ніж розпочати розв"язання, ми повинні знати, якою системою є ця дошка і які сили на неї діють. Для спрощення припустимо, що дошка знаходиться в одновимірному просторі та невидима опорна точка діє на один довгий кінець дошки, а вага дошки направлена вертикально вниз.

Оскільки дошка перебуває в рівновазі, сили тяжіння і опорна сила повинні бути рівними за модулем і протилежно напрямлені. Тому вага дошки (сила тяжіння) складається з двох компонентів: горизонтального та вертикального. Горизонтальна компонента створює рівновагу, тоді як вертикальна компонента утримує дошку від падіння.

Для визначення горизонтальної компоненти сили необхідно врахувати кут нахилу дошки і використовувати тригонометрію. Рівновага дошки означає, що горизонтальна компонента сили дорівнює нулю.

Тож, для визначення значення сили, яка діє на довгий кінець дошки в рівновазі, ми використовуємо відношення горизонтальної компоненти сили до косинуса кута нахилу дошки.

Приклад використання:
Дано:
Маса дошки (m) = 30 кг
Уявний кут нахилу дошки (θ) = 0° (припустимо, що дошка абсолютно горизонтальна)

У цьому випадку, оскільки дошка перебуває в абсолютній рівновазі, сила, що діє на довгий кінець дошки, дорівнюватиме нулю.

Порада:
- Чітко визначте, які сили діють на тіло та в якій системі воно знаходиться.
- Завжди робіть схематичне зображення для прояснення сили і їхніх напрямів.
- Розумійте, що означає рівновага та які умови потрібні для її досягнення.

Вправа:
Визначте значення сили, що діє на довгий кінець дошки в рівновазі, якщо дошка має масу 25 кг і розташована під кутом 30° до горизонту. (Відповідь: 245.88 Н)