Які сили діють на опори від горизонтального стрижня, на якому підвісили вантаж масою

Космический_Путешественник

33

Щоб визначити сили, що діють на опори від горизонтального стрижня, на якому підвісили вантаж масою, ми можемо скористатися умовою рівноваги тіл. У цій задачі нам потрібно знайти сили, які діють на опори - силу підкачки і силу тиску.

Силу підкачки позначимо як \( F_1 \), а силу тиску - як \( F_2 \). Застосуємо умову рівноваги тіла по горизонтальній осі: сума всіх горизонтальних сил повинна дорівнювати нулю.

\[ F_1 - F_2 = 0 \]

Так як вантаж знаходиться в рівновазі, сили підкачки і тиску дорівнюють одна одній. Тому ми можемо сказати, що

\[ F_1 = F_2 \]

Застосуємо другу умову рівноваги тіла по вертикальній осі: сума всіх вертикальних сил повинна дорівнювати нулю.

У цій задачі на вертикальну ось діє тільки сила тяжіння \( mg \), де \( m \) - маса вантажу, а \( g \) - прискорення вільного падіння.

Таким чином, ми отримуємо:

\[ F_1 + F_2 - mg = 0 \]

Але ми знаємо, що \( F_1 = F_2 \), тому можемо записати рівняння так:

\[ 2F_1 - mg = 0 \]

Тепер можемо розв"язати це рівняння для сили підкачки \( F_1 \).

\[ 2F_1 = mg \]

\[ F_1 = \frac{mg}{2} \]

Отже, сила підкачки \( F_1 \) дорівнює \(\frac{mg}{2}\), а сила тиску \( F_2 \) також дорівнює \(\frac{mg}{2}\). Ці сили спрямовані в протилежні сторони відносно вантажу.