Неоднородное бревно длиной y=8 м можно уравновесить, положив его на подставку, установленную на расстоянии x=2 м от толстого конца бревна (рис. 1). Если расположить подставку посередине бревна, то для того, чтобы оно находилось в равновесии, на тонкий конец бревна нужно положить груз массой 40 кг (рис. 2). 1) На каком расстоянии от тонкого конца находится центр тяжести бревна? 2) Чему равна масса бревна? 3) Если на тонкий конец бревна положить груз массой 60 кг, то груз какой массы нужно будет положить на толстый конец для того, чтобы система находилась в равновесии, если подставка находится посередине бревна? Ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.
1) Пусть расстояние от тонкого конца бревна до центра тяжести равно z метров. Тогда, используя условие равновесия, можем записать уравнение: 40x = G(8-2-z), где G - масса бревна в кг. Решив это уравнение относительно z, найдем, что z = 2 метра. Таким образом, центр тяжести бревна находится на расстоянии 2 метра от тонкого конца.
2) Теперь можем найти массу бревна G. Для этого снова используем условие равновесия, но уже при постановке подставки в центр бревна: 402 = G4, откуда G = 20 кг. Таким образом, масса бревна равна 20 кг.
3) Пусть масса груза, необходимого для равновесия при постановке груза массой 60 кг на тонкий конец, равна P кг. Тогда уравнение равновесия в этом случае будет выглядеть так: 602 = P6, откуда P = 20 кг. Таким образом, для равновесия при постановке груза массой 60 кг на тонкий конец бревна, на толстый конец нужно положить груз массой 20 кг.
1) Пусть расстояние от тонкого конца бревна до центра тяжести равно z метров. Тогда, используя условие равновесия, можем записать уравнение:
40x = G(8-2-z),
где G - масса бревна в кг. Решив это уравнение относительно z, найдем, что z = 2 метра. Таким образом, центр тяжести бревна находится на расстоянии 2 метра от тонкого конца.
2) Теперь можем найти массу бревна G. Для этого снова используем условие равновесия, но уже при постановке подставки в центр бревна:
402 = G4,
откуда G = 20 кг. Таким образом, масса бревна равна 20 кг.
3) Пусть масса груза, необходимого для равновесия при постановке груза массой 60 кг на тонкий конец, равна P кг. Тогда уравнение равновесия в этом случае будет выглядеть так:
602 = P6,
откуда P = 20 кг. Таким образом, для равновесия при постановке груза массой 60 кг на тонкий конец бревна, на толстый конец нужно положить груз массой 20 кг.