3.1. Равновесие абсолютно твердого тела. Решение задач

СтГСт1. При каком способе подвешивания качелей (см. рис.) веревки будут испытывать меньшее натяжение?

СтГСт2. Почему туго натянутая бельевая веревка часто обрывается под тяжестью повешенного на нее платья, в то время как слабо натянутая выдерживает тот же груз?

СтГСт3. Баржа удерживается двумя канатами (см. рис.). С какой силой ветер действует на баржу, если каждый канат натянут силой 8 кН, а угол между канатом и берегом 60°?

СтГСт4. К средней точке горизонтально подвешенного провода длиной $l=40$ м подвешен груз массой $m=17$ кг. Вследствие этого провод провис на $\Delta x=10$ см. Определить силу натяжения $T$, с которой каждая половина провода действует на груз.

СтГСт5. На бельевой веревке длиной 10 м висит только один костюм, весящий 20 Н. Вешалка расположена посередине веревки, и эта точка провисает на 10 см ниже горизонтали, проведенной через точки закрепления веревки. Чему равна сила натяжения веревки?

СтГСт6. Тело массой 2 кг подвешено на нити. К телу привязали другую нить и оттянули ее в горизонтальном направлении. Найдите силу натяжения нити в новом положении равновесия, если сила натяжения горизонтальной нити равна 12 Н.

СтГСт7. Фонарь массой $m=20$ кг подвешен на двух одинаковых тросах, угол между которыми $\alpha =120^{\circ}$ (см. рис.). Определите силу натяжения тросов.

СтГСт8. Стержень АС упирается одним концом в стену, а другой его конец поддерживается тросом ВС (см. рис.). К стержню в точке С подвешен груз массой 300 кг. С какой силой растянут трос и с какой силой сжат стержень, если $AC=2$ м, $BC=2,5$ м?

СтГСт9. Фонарь массой 20 кг (см. рис.) подвешен к столбу на кронштейне. Определите характер и модуль сил, действующих на стержни АВ и ВС, если $AB=0,5$ м, а $BC=1$ м. Крепление стержней — шарнирное. Шарнирно закреплённые стержни могут свободно поворачиваться в точках крепления. В таком случае действующие на стержни силы приложены только к концам стержней (но они не обязательно направлены вдоль стрежней!).

СтГСт10. Найдите силы, действующие на стержни АВ и ВС (см. рис. к предыдущей задаче СтГСт9), если $\alpha =60^{\circ}$, а масса лампы 3 кг.

СтГСт11. К концу стержня АС (см. рис.) длиной 2 м, укрепленного шарнирно одним концом к стене, а с другого конца, поддерживаемого тросом ВС длиной 2,5 м, подвешен груз массой 120 кг. Найдите силы, действующие па трос и стержень.

СтГСт12. С какими силами растянуты или сжаты шарнирно закреплённые лёгкие стержни (см. рис.), если $AB=60$ см, $AC=1,2$ м, $BC=1,6$ м, а масса груза $m=50$ кг?


СтГСт13. Электрическая лампа подвешена на шнуре и оттянута горизонтальной оттяжкой (см. рис.). Найти силу натяжения шнура и оттяжки, если масса лампы $m=1$ кг, а угол $\alpha =60^{\circ}$.

СтГСт14. На противоположных стенах комнаты на одинаковой высоте закреплены концы лёгкой пружины длиной $l$ и жёсткостью $k$. В начальный момент пружина не деформирована. Когда к середине пружины подвесили груз, угол между половинами пружины стал равным 120°.

а) Чему равно удлинение каждой половины пружины?
б) Чему равна сила упругости одной половины пружины?
в) Чему равна масса груза?

СтГСт15. Гладкий шарик массой $m$ подвешен на нити длиной $l$ так, что он лежит на поверхности закрепленной сферы радиусом $r$ (см. рис.). Точка подвеса расположена над верхней точкой сферы на расстоянии $d$ от нее. Найдите силу натяжения нити $T$ и силу реакции сферы $N$.

СтГСт16. Шарик радиусом $r$ и массой $m$ удерживается на неподвижном шаре радиусом $R$ невесомой нитью длиной $l(l<R)$, закрепленной в верхней точке шара $C$ (см. рис.). Других соприкосновений между нитью и шаром нет. Пренебрегая трением, найти силу натяжения нити $T$ и силу реакции опоры $N$.

СтГСт17. На полусфере радиусом $R=0,6$ м находится шайба (см. рис.). Минимальная высота, на которой может находиться и еще не скользить шайба, $h=0,5$ м. Определите коэффициент трения между шайбой и полусферой.

СтГСт18. К вертикальной гладкой стене подвешен однородный шар массой $m$. Нить составляет со стеной угол $\alpha$. Определить силу натяжения нити $T$ и силу давления $F$ шара на стену.

СтГСт19. На круглое бревно надета веревочная петля, за которую тянут силой $F$. Как зависит сила натяжения от угла $\alpha$? При каком условии сила натяжения веревки на участке ВС (или АС) будет больше (см. рис.)?

СтГСт20. Однородная цилиндрическая труба массой $m$ и радиусом $r$ подвешена горизонтально на тросе, охватывающем трубу поперек (см. рис.). Длина хорды АВ, соединяющей крайние точки дуги, по которой трос соприкасается с трубой, равна $b$. Определите силу $T$ натяжения троса.

СтГСт21. При каком угле $\alpha$ в системе, изображенной на рисунке, сила давления шарика на плоскость будет в 2 раза меньше его силы тяжести?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *