Тонкий однородный стержень ОА массой -1 КГ шарнирно закреплён в точке О и удерживается горизонтальной невесомой нитью AB (см.рисунок). Трение в шарнире пренебрежимо мало. Угол наклона стержня к горизонту [tex] \beta [/tex] = 45°. Найдите угол [tex] \alpha [/tex] образованный силой реакции Nшарнира с горизонтальной осью ох. Сделайте рисунок, на котором укажите все силы, действующие на стержень. Ответ округлите доближайшего большего целого числа.
Вес стержня действует вниз и направлен вертикально вниз. Модуль этой силы равен 1 кг*9,8 м/с^2 = 9,8 Н.Сила натяжения нити направлена по нити и является нормальной к стержню.Сила реакции шарнира направлена вдоль стержня и оказывает момент сил относительно точки О.Компонента веса стержня направлена вдоль стержня.
Так как стержень находится в равновесии, то сумма моментов сил относительно точки О равна нулю. Также, вертикальная составляющая всех сил равна нулю, так как стержень не двигается вертикально.
Учитывая это, мы можем записать уравнение для равновесия по углу наклона: Nшарнира l cos(45°) - 9,8 Н l/2 = 0 Nшарнира cos(45°) = 4,9 Н Nшарнира = 4,9 / cos(45°) Nшарнира ≈ 6,95 Н
Теперь мы можем найти угол α, образованный силой реакции Nшарнира с горизонтальной осью ох: tg(α) = Nшарнира sin(45°) / Nшарнира cos(45°) tg(α) = sin(45°) / cos(45°) tg(α) = 1 α = arctg(1) α ≈ 45°
Посмотрите внимательно рисунок:
Вес стержня действует вниз и направлен вертикально вниз. Модуль этой силы равен 1 кг*9,8 м/с^2 = 9,8 Н.Сила натяжения нити направлена по нити и является нормальной к стержню.Сила реакции шарнира направлена вдоль стержня и оказывает момент сил относительно точки О.Компонента веса стержня направлена вдоль стержня.Так как стержень находится в равновесии, то сумма моментов сил относительно точки О равна нулю. Также, вертикальная составляющая всех сил равна нулю, так как стержень не двигается вертикально.
Учитывая это, мы можем записать уравнение для равновесия по углу наклона:
Nшарнира l cos(45°) - 9,8 Н l/2 = 0
Nшарнира cos(45°) = 4,9 Н
Nшарнира = 4,9 / cos(45°)
Nшарнира ≈ 6,95 Н
Теперь мы можем найти угол α, образованный силой реакции Nшарнира с горизонтальной осью ох:
tg(α) = Nшарнира sin(45°) / Nшарнира cos(45°)
tg(α) = sin(45°) / cos(45°)
tg(α) = 1
α = arctg(1)
α ≈ 45°
Ответ: угол α ≈ 45°.