Уголок из двух стержней на нитях
4/10Два однородных стержня длиной \(3l\) и \(4l\) и массой \(m\) и \(3m\) соответственно сварены концами под прямым углом друг к другу. Сделанный таким образом «прямой угол» повешен на двух нитях одинаковой длины, которые в равновесии занимают вертикальное положение (см. рисунок). Найти отношение силы натяжения левой

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите уравнения моментов сил относительно точек крепления нитей. Для этого найдите плечи сил тяжести стержней, используя подобие треугольников.
Ответ\(\dfrac{T_{\text{лев}}}{T_{\text{пр}}}=\dfrac{89}{111}\).
РешениеРасстояние между точками крепления нитей по теореме Пифагора равно \(5l\). Плечи сил тяжести стержней (см. рисунок) находим из подобия треугольников: \(x=\dfrac{9l}{5}\), \(y=5l-x=\dfrac{16l}{5}\).

Уравнение моментов относительно точки крепления левой нити: \[T_{\text{пр}}\,5l = mg\,\frac{x}{2} + 3mg\left(x+\frac{y}{2}\right) = \frac{111}{10}\,mgl \quad\Rightarrow\quad T_{\text{пр}}=\frac{111}{50}\,mg.\] Относительно точки крепления правой нити: \[T_{\text{лев}}\,5l = mg\left(y+\frac{x}{2}\right) + 3mg\,\frac{y}{2} = \frac{89}{10}\,mgl \quad\Rightarrow\quad T_{\text{лев}}=\frac{89}{50}\,mg.\] Отсюда \(\dfrac{T_{\text{лев}}}{T_{\text{пр}}}=\dfrac{89}{111}\).
Похожие задачи
- Брусок из двух материалов МОШ 2010/11, 8 кл.
- Гантель на нити МОШ 2011/12, 8 кл.
- Мышцы плеча МОШ 2012/13, 9 кл.
- Шарнирный кронштейн из n стержней ИОШ 2014/15, 11 кл.
- Линейка с грузом «Бельчонок» 2014/15, 11 кл.
- Бревно на двух опорах «Бельчонок» 2015/16, 8 кл.