Опрокидывание стержня
2/10Около края стола лежит стержень массой \(m\) длиной \(l\). Стержень лежит перпендикулярно краю стола и свешивается со стола на одну пятую часть своей длины. Какую минимальную вертикальную силу \(F\) нужно приложить к стержню (см. рисунок), чтобы он опрокинулся?

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВ момент опрокидывания опора стержня находится на краю стола. Запишите равенство моментов сил относительно края стола.
Ответ\(F = \dfrac{3}{2}\,mg\).
РешениеНа стержень действуют сила тяжести \(mg\), сила реакции поверхности (на те части стержня, которые лежат на столе) и внешняя сила \(F\), причём в момент переворота стержня относительно края, точка приложения силы реакции находится на краю стола. Поэтому в момент переворота условие моментов относительно края стола даёт \[M_{mg} = M_F,\] где \(M_{mg}\) и \(M_F\) — моменты сил тяжести и внешней силы \(F\) относительно края стола. Сила тяжести приложена к центру тяжести стержня, который находится в его середине, поэтому \[mg\left(\frac{l}{2} - \frac{l}{5}\right) = F\,\frac{l}{5}.\] Отсюда находим \(F = \dfrac{3}{2}\,mg\).
Похожие задачи
- Груз на двух нитях МОШ 2010/11, 9 кл.
- Подвешенный стержень МОШ 2011/12, 9 кл.
- Труба на земле МОШ 2011/12, 9 кл.
- Рабочие несут несимметричную балку Курчатов 2013/14, 11 кл.
- Линейка на краю стола с грузом Курчатов 2016/17, 8 кл.
- Сборная призма на поверхности «Шаг в будущее» 2021/22, 9 кл.