Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 6 № 437
i

Не­од­но­род­ное брев­но дли­ной y  =  12 м можно урав­но­ве­сить, по­ло­жив его на под­став­ку, уста­нов­лен­ную на рас­сто­я­нии x  =  3 м от тол­сто­го конца брев­на (рис. 1). Если рас­по­ло­жить под­став­ку по­се­ре­ди­не брев­на, то для того, чтобы оно на­хо­ди­лось в рав­но­ве­сии, на тон­кий конец брев­на нужно по­ло­жить груз мас­сой 60 кг (рис. 2).

1)  За­пи­ши­те усло­вие рав­но­ве­сия си­сте­мы во вто­ром слу­чае. Ка­ко­ва масса брев­на?

2)  На тон­кий конец брев­на по­ло­жи­ли груз мас­сой 80 кг. Чтобы снова урав­но­ве­сить брев­но, нужно на тол­стый конец брев­на по­ло­жить дру­гой груз. За­пи­ши­те усло­вие рав­но­ве­сия си­сте­мы для этого слу­чая. Най­ди­те массу вто­ро­го груза.

3)  За­пи­ши­те фор­му­лу, с по­мо­щью ко­то­рой можно найти силу, с ко­то­рой брев­но с двумя гру­за­ми дей­ству­ет на под­став­ку. Чему равна ве­ли­чи­на этой силы?

Рис. 1

Рис. 2

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Так как при рас­по­ло­же­нии опоры брев­но на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии, то в этой точке на­хо­дит­ся центр тя­же­сти брев­на. Зна­чит, центр тя­же­сти на­хо­дит­ся на рас­сто­я­нии 3 м от тол­сто­го края, а от тон­ко­го  — на рас­сто­я­нии 12 – 3  =  9 м.

Рас­смот­рим брев­но как рычаг во вто­ром слу­чае: Рычаг на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии, если  дробь: чис­ли­тель: m_1g, зна­ме­на­тель: m_2g конец дроби = дробь: чис­ли­тель: l_2, зна­ме­на­тель: l_1 конец дроби , причём из ри­сун­ка видно, что плечи сил равны 3 м и 6 м. От­сю­да масса брев­на m_1= дробь: чис­ли­тель: m_2l_2, зна­ме­на­тель: l_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 60 умно­жить на 6, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =120кг.

2.  В тре­тьем слу­чае:На рычаг дей­ству­ет три силы. При­ме­ня­ем пра­ви­ло мо­мен­тов: M_1 минус M_2 плюс M_3=0. Плечи сил по ри­сун­ку: l1  =  3 м; l2  =  6 м; l3  =  6 м. m_1gl_1 минус m_2gl_2 плюс m_3gl_3=0. m_3= дробь: чис­ли­тель: m_2l_2 минус m_1l_1, зна­ме­на­тель: l_3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 80 умно­жить на 6 минус 120 умно­жить на 3, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби =20кг - масса вто­ро­го груза.

3.  Сила, с ко­то­рой брев­но дей­ству­ет на под­став­ку, равна силе ре­ак­ции опоры, ко­то­рая по усло­вию рав­но­ве­сия тела равна

F= левая круг­лая скоб­ка m_1 плюс m_2 плюс m_3 пра­вая круг­лая скоб­ка g= левая круг­лая скоб­ка 80 плюс 120 плюс 20 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 10=2200Н.

 

Ответ: 1) 120 кг; 2) 20 кг; 3) 2200 Н.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

№ во­про­саУка­за­ния к оце­ни­ва­ниюБаллы
1Про­ве­де­ны пра­виль­ные рас­суж­де­ния, не­об­хо­ди­мые для от­ве­та на пер­вый во­прос за­да­чи1
2Про­ве­де­ны пра­виль­ные рас­суж­де­ния, не­об­хо­ди­мые для от­ве­та на вто­рой во­прос за­да­чи, про­ве­де­ны нуж­ные ма­те­ма­ти­че­ские рас­суж­де­ния1
По­лу­чен вер­ный чис­лен­ный ответ1
3Про­ве­де­ны пра­виль­ные рас­суж­де­ния, не­об­хо­ди­мые для от­ве­та на тре­тий во­прос за­да­чи, по­лу­чен вер­ный чис­лен­ный ответ1
Мак­си­маль­ный балл4