Стержень, блоки и нити
5/10К лёгкому стержню \(BE\) подвешен груз массой \(m=6\) кг (см. рис.). Стержень удерживается системой идеальных блоков и нитей. Вся система находится в равновесии. Найдите силу натяжения нити \(AB\). Точки \(C\) и \(D\) делят стержень на три равные части. Модуль ускорения свободного падения считайте равным \(g=10\) м/с\(^2\).

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПодвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза. Запишите условие равновесия стержня по силам и правило моментов относительно точки \(C\).
Ответ\(T_1 = \dfrac{5}{8}mg = 37{,}5\) Н.
РешениеПусть искомая сила натяжения равна \(T_1\), а сила натяжения нити, прикреплённой к стержню в точке \(D\), равна \(T_2\). Поскольку подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, сила натяжения нити, прикреплённой к стержню в точке \(E\), равна \(2T_2\). Из условия равновесия груза следует, что сила натяжения нити, которой груз прикреплён к стержню, равна \(mg\). Запишем условие равновесия стержня: \[T_1 + 3T_2 = mg.\] Запишем правило моментов для стержня относительно точки \(C\), где \(l\) — длина стержня: \[T_1\frac{l}{3} = T_2\frac{l}{3} + 2T_2\cdot\frac{2l}{3} \quad\Longrightarrow\quad T_2 = \frac{T_1}{5}.\] Подставив полученное выражение для \(T_2\) в условие равновесия, получим \[T_1 = \frac{5}{8}mg = 37{,}5\text{ Н}.\]
Похожие задачи
- Блоки на яхтах МОШ 2010/11, 8 кл.
- Репка и подвижные блоки МОШ 2010/11, 8 кл.
- Система блоков Интернет-олимпиада 2013/14, 10 кл.
- Система блоков Интернет-олимпиада 2013/14, 8 кл.
- Полиспасты с выигрышем в 3 и 5 раз ИОШ 2018/19, 11 кл.
- Человек на платформе с блоками «Шаг в будущее» 2018/19, 11 кл.