Задачи › Равновесие тел, моменты сил

Штанга на шарнире

  1. Штанга на шарнире

    Курчатов 2025/26, 7 кл.
    3/10

    На испытательном стенде для изучения равновесия механических систем используется невесомая горизонтальная штанга, установленная на идеальном шарнире в точке \(O\) (шарнир расположен не в середине штанги). Слева от \(O\) в узлах \(A\) и \(B\) (причём \(A\) ближе к \(O\), чем \(B\)) закреплены два калибровочных модуля масс \(7m\) и \(5m\) соответственно. Справа от \(O\) в узле \(C\) закреплён модуль массы \(8m\). Штанга находится в равновесии, при этом \(OC = 4\,OA\). Найдите отношение \(\dfrac{AB}{OA}\). Ответ дайте с точностью до целого числа.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите условие равновесия штанги в виде равенства моментов сил относительно точки \(O\) для грузов слева и справа от шарнира.

    Ответ

    \(\dfrac{AB}{OA} = 4\).

    Решение

    Обозначим \(OA = h\), \(AB = x\). Тогда \(OB = h + x\), а из условия \(OC = 4h\). Запишем условие равновесия моментов относительно точки \(O\): \[8m \cdot OC = 7m \cdot OA + 5m \cdot OB.\] Подставим выражения для расстояний: \[8m \cdot 4h = 7m \cdot h + 5m \cdot (h + x).\] Сократим на \(m\) и упростим: \[32h = 7h + 5h + 5x = 12h + 5x, \qquad 20h = 5x, \qquad x = 4h.\] Следовательно, \[\frac{AB}{OA} = \frac{x}{h} = 4.\] Ответ: \(4\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи