На горизонтальной плите лежит тонкий неоднородный прямой стержень. На горизонтальной плите лежит тонкий неоднородный прямой стержень. Объём стержня равен 0,1 м3 , средняя плотность материала стержня 900 кг/м3. Чтобы оторвать край стержня от плиты, надо приложить минимальную силу в 350 Н, направленную перпендикулярно поверхности плиты. Найдите минимальную силу, которую надо приложить ко второму концу стержня, чтобы оторвать его от плиты. Ускорение свободного падения равно 10 10 м/с2 . Ответ выразите в ньютонах, округлите до целых.
Для решения задачи воспользуемся условием равновесия и уравнением движения.
Сначала найдем массу стержня:
m = ρV = 900 кг/м3 * 0,1 м3 = 90 кг
Запишем уравнение равновесия для стержня:
F1 = 350 Н - F2, где F1 - сила, приложенная к первому концу, F2 - сила, приложенная ко второму концу.
Запишем уравнение движения для стержня:
F1 - F2 - mg = ma, где m - масса стержня, g - ускорение свободного падения, a - ускорение.
Подставляем известные значения и находим F2:
350 - F2 - 9010 = 90a
350 - F2 - 900 = 90*a
F2 = 350 - 900 - 90*a
Поскольку минимальная сила F2, чтобы оторвать стержень от плиты, равна 0, то условие задачи будет следующим:
350 - 900 - 90*a = 0
Отсюда находим a = (350 - 900) / 90 = -5 м/с2
Теперь подставляем найденное ускорение обратно в уравнение движения и находим F2:
350 - F2 - 9010 = 90(-5)
350 - F2 - 900 = -450
F2 = 350 - 900 + 450 = -100 Н
Ответ: минимальную силу, которую надо приложить ко второму концу стержня, чтобы оторвать его от плиты, равна 100 Н.