К концам горизонтального стержня длиной 0,8м и массой 2кг подвешены два груза: слева массой 1кг, справа массой 3кг. На каком расстоянии со стороны большей массы следует подпереть стержень, чтобы он оставался в покое?
от

1 Ответ

Дано:
- Длина стержня (L) = 0,8 м.
- Масса стержня (m_стержень) = 2 кг.
- Масса груза слева (m_1) = 1 кг.
- Масса груза справа (m_2) = 3 кг.

Найти:
- Расстояние от конца стержня со стороны большего груза (x), где следует подпереть стержень для равновесия.

Решение:

1. Найдем моменты сил относительно точки опоры, которая будет находиться на расстоянии x от конца стержня со стороны большего груза (то есть справа).

2. Рассмотрим момент сил, действующих на стержень (все моменты считаем относительно точки опоры):

   Момент силы от груза слева:
   М_1 = m_1 * g * (L - x),
   где g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).

   Момент силы от груза справа:
   М_2 = m_2 * g * x.

3. В равновесии сумма моментов должна быть равна нулю:
   
   М_1 = М_2,
   
   m_1 * g * (L - x) = m_2 * g * x.

4. Упрощаем уравнение, убирая g:
   
   m_1 * (L - x) = m_2 * x.

5. Подставляем известные значения:

   1 * (0,8 - x) = 3 * x.

6. Раскроем скобки и упростим:

   0,8 - x = 3x,
   0,8 = 4x,
   x = 0,2 м.

Ответ:
Стержень следует подпереть на расстоянии 0,2 м от конца со стороны большего груза.
от