5. На изображении показана неподвижная балка, которая поддерживает систему блоков и грузов в точке В. Расстояния

  • 15
5. На изображении показана неподвижная балка, которая поддерживает систему блоков и грузов в точке В. Расстояния AB и BC равны, а также BD и CD. Система находится в состоянии равновесия. Найдите массу груза, который висит на подвижном блоке с нулевой массой, если масса груза, который висит в точке А, равна 5 кг. Ответ представьте в килограммах.
Даниил
57
Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться принципом равновесия. При равновесии, сумма моментов сил, действующих на систему, должна быть равна нулю.

Давайте определим моменты сил, действующих на систему. В точке B сумма моментов сил равняется нулю, так как балка неподвижна.

У нас есть два груза: один груз массой 5 кг в точке A и другой груз массой m кг в точке D. Расстояние AB равно расстоянию BC и равняется расстоянию BD и CD, пусть это расстояние равно L.

Момент силы груза в точке А равен произведению массы на расстояние до точки В: 5 кг * L.
Момент силы груза в точке D равен произведению массы на расстояние до точки В: m кг * 2L.

Таким образом, уравновешенная система будет выглядеть следующим образом:

Момент силы в точке В = Момент силы в точке А + Момент силы в точке D.
0 = 5 кг * L + m кг * 2L.

Мы знаем, что расстояние AB равно расстоянию BC, а это равно L. А также, расстояние BD и CD равны и равны 2L.

Подставим эти значения в уравнение и решим его:

0 = 5 кг * L + m кг * 2L.
0 = 5L + 2mL.
0 = L(5 + 2m).

Это уравнение равенства нулю у нас два множителя: L и (5 + 2m). Так как у нас неизвестное m, мы можем сделать предположение, что (5 + 2m) также равно нулю.

5 + 2m = 0.
2m = -5.
m = -5/2 = -2.5.

Масса груза, который висит на подвижном блоке с нулевой массой, равна 2.5 кг.

Ответ: Масса груза составляет 2.5 кг.