15.11.2021г. ГРУППА  405. ФИЗИКА. ТЕМА «РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ»

 Как известно, вся классическая механика делится на кинематику, динамику и статику. Про кинематику и динамику мы уже писали, а сегодня расскажем про статику и займемся решением задач.

. Задачи на статику и равновесие тел. Именно на базе статики строится знаменитый сопромат, столь нелюбимый технарями.

 Задача №1. Момент силы

На рычаг в состоянии равновесия действуют две силы. Момент первой равен 20 Н*м. Модуль второй силы равен 5 Н. Найдите плечо второй силы.

  Решение

Запишем условие равновесия рычага:

Отсюда:

Ответ: 4м.

 Задача №2. Статика

 На концах рычага действуют силы с модулями 20 и 120 Н соответственно. Рычаг находится в равновесии. Найдите длину рычага, если расстояние от точки опоры до большей силы равно 2 см.

 

Решение

Запишем равенство моментов:

Ответ: 14 см. В этой задаче мы не переводили размерности в систему СИ.

 Задача №3. Расчет силы

 

 Рабочий на стройке поднимает плиту с помощью рычага. Большее плечо равно 2,4м, меньшее - 0,8м. Какую силу прикладывает рабочий к большему плечу рычага, если масса плиты равна 120 кг?

 Решение

 Обозначим большее плечо через d1. К нему рабочий прикладывает искомую силу F1. Вторая сила, приложенная к меньшему плечу, равна весу плиты.

Ответ: 400 Н.

 Задача№4. Подвижный блок

Какую силу нужно приложить, чтобы поднять груз весом 1000 Н с помощью подвижного блока? Какую работу совершит эта сила при подъеме груза на 1 метр? Подвижный блок позволяет выиграть в усилии в два раза.

Решение

Найдем силу и работу

Ответ: 500 Н, 1000 Дж.

 Задача №5. Нахождение плеча рычага

 На плечи рычага действуют силы 300 Н и 20 Н. Меньшее плечо равно 5см. Найдите большее плечо рычага.

Решение

 Условие равновесия рычага можно записать так:

 Ответ: 75 см.

Ответьте на вопросы.

Вопрос 1. Что нужно, чтобы тело находилось в равновесии, каково условие равновесия тел?.

. Вопрос 2. Каково условие равновесия для вращающихся тел?

  Вопрос 3. Что такое момент силы?

  Вопрос 4. Что такое плечо силы?

. Вопрос 5. Материальные тела в статике считаются упругими, или абсолютно твердыми? Ответ. Абсолютно твердыми. Деформации и изменение размеров тела под действием сил не принимаются во внимание при решении задач, если иное не оговорено в условии. Вопрос 6. Что такое рычаг в механике?

 РЕШИТЬ ЗАДАЧИ:

Задача 1. Какую силу нужно приложить, чтобы приподнять за один конец бревно массой 20кг

Задача  2. Центр тяжести системы, состоящей из однородного массивного стержня с укрепленными на его концах грузами m₁ =5,5 кг и m₂ = 1 кг, находятся на расстоянии 1/5 длины стержня от более тяжелого груза. Найти массу стержня.

Дано:

m₁ =5,5 кг

m₂ = 1 кг

d₁ =1/5 l

m _ст - ?

.

Дано:

m₁ =5,5 кг

m₂ = 1 кг

d₁ =1/5 l

m _ст - ?

.