Физика 11кл, решите с подробным объяснением . Горизонтально распложенный цилиндрический стержень массой 12 кг и длиной 2 м опирается на две опоры. На первую опору, расположенную на расстоянии 50 см от левого конца стержня, стержень давит с силой 40 Н.
а) С какой силой давит стержень на вторую опору?
б) На каком расстоянии от правого конца стержня расположена
вторая опора?
в) Какую направленную вверх силу надо приложить к левому концу стержня, чтобы приподнять его?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

a) Сначала найдем момент сил, создаваемых стержнем относительно первой опоры. Момент силы, давимой стержнем на первую опору, равен F1 L, где F1 = 40 Н, L = 0.5 м. Таким образом, момент силы равен 40 0.5 = 20 Нм. Поскольку стержень находится в равновесии, то момент силы, создаваемый второй опорой, должен быть равен этому моменту, то есть F2 (2 - 0.5) = 20 Н*м. Отсюда находим F2 = 20 / 1.5 = 13.33 Н.

б) Теперь найдем положение второй опоры. Пусть расстояние от правого конца стержня до второй опоры равно x. Тогда момент силы, создаваемой второй опорой, равен F2 x = 13.33 x Нм. С учетом равновесия системы, этот момент должен быть равен моменту силы, создаваемому первой опорой, то есть 20 Нм. Таким образом, 13.33 * x = 20, откуда x = 20 / 13.33 ≈ 1.5 м.

в) Чтобы приподнять стержень, необходимо создать момент силы, равный 20 Нм противоположного направления. Поскольку момент силы на расстоянии L/2 от оси равен F L/2, где F - внешняя сила, необходимая для поднятия стержня, то F L/2 должно быть равно 20, т.е. F 2 = 20, откуда F = 10 Н. Таким образом, нужно приложить силу 10 Н к левому концу стержня, направленную вверх.