. Статика

Теория Задачи Эксперименты

Историческая справка

Аксиомы Статики

Рычаги 1 рода 2рода Блоки

Момент сил Условие равновесия рычага 2 блок конспекта

Виды равновесий Устойчивое Устойчивое Пример устойчивого равновесия

Виды равновесий Неустойчивое Пример неустойчивого равновесия

Однородная балка, длиной 2 l и массой m, расположенная горизонтально, одним концом шарнирно закреплена в точке А. Другой конец балки опирается в точке В на гладкую плоскость, наклонённую под углом α. На балке на расстоянии а от шарнира А расположен груз массой m¹. Найдите силы реакции шарнира и плоскости. Трение в шарнире отсутствует.

Y A B K D a C Х

Т.к. балка в равновесии, то сумма моментов сил относительно шарнира равна нулю: Найдём плечи сил:

Для нахождения силы реакции шарнира воспользуемся первым условием равновесия:

Лестница длиной l = 3 м стоит, упираясь верхним закруглённым концом в гладкую стену, а нижним в пол. Угол наклона лестницы к горизонту α = 60°, её масса m=15 кг. На лестнице на расстоянии а=1 м от её верхнего конца стоит человек массой М = 60 кг. С какой силой давит пол на нижний конец лестницы и как направлена эта сила?

Y B A X α β

Запишем уравнения равновесия:

Пять шаров, вес которых равен соответственно Р, 2Р, 3Р, 4Р И 5Р, укреплены на стержне так, что их центры находятся на расстоянии L друг от друга. Пренебрегая весом стержня, найти центр тяжести системы.

Искомое расстояние от точки О до силы F можно найти из уравнения моментов сил относительно точки О: Р 0* 0+ P 1 l 1 +…+ P n l n – Fх=0 Где l 1, l 2 и т.д. –плечи сил относительно центра тяжести левого груза Р0

Выразим х: Мы нашли основную формулу. Теперь можно решать задачу: F=P+2P+3P+4P+5P Плечи сил относительно точки О равны соответственно 0, l, 2 l, 3 l, 4 l. Определяем положение центра тяжести:

Задача 10 В системе, изображённой на рисунке, нить невесома и нерастяжима, блоки невесомы, трения нет. Массы грузов на концах нити равны m1 и m2, однородная доска массой m3 лежит на горизонтальном столе так, что вертикальные участки нити, переброшенной через закреплённые на доске блоки, проходят вдоль её торцов. При каком условии доска при движении грузов будет оставаться в горизонтальном положении?

Решение: L=длина доски Т=сила натяжения ( она одна и та же, т.к. нить не растяжима и блоки невесомы). доска покоится =>> Mmg относительно точки будет больше, чем MT, то есть (L/2) m 3 g>=TLT =TL, или T

Задача 11 На горизонтальной плоскости на расстоянии А от закрепленной ступеньки лежит брусок. Высоты ступеньки и бруска одинаковы. На ребро бруска, параллельное краю ступеньки, опирается цилиндр, который может без трения вращаться вокруг оси O, прикрепленной к краю ступеньки. Массы бруска и цилиндра равны. Если,где R радиус цилиндра, то брусок покоится, а если, то брусок скользит, не отрываясь от плоскости. Считая коэффициент трения между всеми трущимися поверхностями одинаковым, найти величину.

Решение: При a

Моменты сил Если тело может вращаться относительно некоторой оси, то для его равновесия недостаточно равенства нулю равнодействующей всех сил. Вращающее действие силы зависит не только от ее величины, но и от расстояния между линией действия силы и осью вращения. Длина перпендикуляра, проведенного от оси вращения до линии действия силы, называется плечом силы. M=Fd Положительными считаются моменты тех сил, которые стремятся повернуть тело против часовой стрелки.

Опыты показывают, что рычаг находится в равновесии, если суммы моментов сил, вращающих рычаг в противоположные стороны (против и по ходу часовой стрелки), равны друг другу.

В поисках центра масс

Отношение между векторами силы, момента силы и импульса во вращающейся системе Где F сила, действующая на частицу, а r радиус-вектор частицы. L – момент ипульса L= r x p = r 2·m·ω

Изобретения Архимеда Блок Бесконечный винт Клин Лебёдка Рычаг

На тело, погруженное в жидкость, действуют силы давления, которые зависят от глубины. На тело действует сила, равная сумме всех сил давления жидкости на поверхность данного тела. Эта результирующая сила называется выталкивающей силой.

1. Тело частично погружено в жидкость, если сила тяжести равна силе Архимеда, а средняя плотность тела меньше плотности жидкости.

2. Тело находится в равновесии внутри жидкости, если сила тяжести равна силе Архимеда, а средняя плотность тела равна плотности жидкости.

3. Тело тонет (находится на дне), если сила тяжести больше силы Архимеда, а средняя плотность тела больше плотности жидкости.

Физика: учеб. Для 10 кл. с углубл. Изучением физики; ред. А.А. Пинского, О.Ф. Кабардина. – М. ; Просвещение, – 431 с. Физика; 3800 задач для школьников и поступающих в ВУЗы. Н.В. Турчина, Л.И. Рудакова, О.И. Суров и др. – М.; Дрофа,2000. – 672 л. ;