1. Физика
  2. Равноплечный рычаг закреплён

Равноплечный рычаг закреплён на опоре высоты h = 0,5 м и массы m = 10 кг. между обоими концами рычага и потолком закреплены пружины с жёсткостями k1 = 25 н/м и k2 = 15 н/м. длина обеих пружин в нерастянутом состоянии равна x0 = 0,4 м. высота потолка равна h = 1,5 м. вся система находится в равновесии. с какой силой f опора давит на пол? считайте, что пружины невесомы и вертикальны.
! здесь 19935!

sofiyakasheeva sofiyakasheeva    2   25.07.2019 15:52    10

Ответы
адинаа1 адинаа1  03.10.2020 12:43

ответ: 77.5 Н

Объяснение:

Полное условие задачи (с рисунком) представлено во вложении - рис. 1

Дано:

h=0.5 м

M=m=10 кг

k_{1} =25 Н/м

k_{2} =15 Н/м

x_{0} = 0.4 м

H=1.5 м

-------------------

F-?

Вначале несколько слов в стиле описательного момента.

Согласно условию задачи, если у нас рычаг равноплечный и находиться в состоянии покоя, то из за того что пружины, подвешенные к его концам, растянуты, а их жесткости не равны между собой, можно сделать вывод, что их длинны, аналогично, не равны друг другу. Из за того что жесткость пружины  k_{1} больше чем у k_{2}, то пружина

Где F_{1} - сила упругости пружины жесткостью k_{1}

F_{2} - сила упругости пружины жесткостью k_{2}

F_{1} = F_{2}

k_{1} \Delta x_{1} = k_{2}\Delta x_{2}

Где \Delta x_{1} =x_{12} - x_{0} = (H-h-x^{'} )- x_{0}= H-h-x^{'} - x_{0}

\Delta x_{2} =x_{22} - x_{0} = (H-h+x^{'} )- x_{0}= H-h+x^{'} - x_{0}

x_{12} и x_{22} - длины пружин, жесткостью k_{1} и k_{2} соответственно, в деформированном состоянии, при котором рычаг находиться в состоянии покоя.

k_{1} (H-h-x^{'} - x_{0}) = k_{2} (H-h+x^{'} - x_{0})

k_{1}H-k_{1}h-k_{1}x^{'} - k_{1}x_{0} = k_{2}H-k_{2}h+k_{2}x^{'} - k_{2}x_{0}

k_{1}H-k_{1}h- k_{1}x_{0} -k_{2}H+k_{2}h+k_{2}x_{0}=k_{1}x^{'}+k_{2}x^{'}

k_{1}(H-h -x_{0}) -k_{2}(H-h-x_{0})=x^{'}(k_{2} +k_{1})

(H-h -x_{0})(k_{1} -k_{2})=x^{'}(k_{2} +k_{1})

x^{'} =\dfrac{(H-h -x_{0})(k_{1} -k_{2})}{(k_{2} +k_{1})}

x^{'} =\dfrac{(1.5-0.5 -0.4)(25 -15)}{(15 +25)}=0.15 м

Как было отмечено раньше F_{1} = F_{2}

Теперь пусть F_{1} = F_{2}=F^{'}

Отсюда

F^{'} = k_{1} \Delta x_{12} = k_{1}(x_{12} - x_{0}) = k_{1}((H-h-x^{'} )- x_{0}) = k_{1}(H-h-x^{'} - x_{0})

F^{'}= 25(1.5 -0.5-0.15-0.4) = 11.25 Н

Ну или

F^{'} = k_{2} \Delta x_{22} = k_{2}(x_{22} - x_{0}) = k_{2}((H-h+x^{'} )- x_{0}) = k_{2}(H-h+x^{'} - x_{0})

F^{'}= 15(1.5-1+0.15 - 0.4)=11.25 Н

Что еще раз подтверждает наши соображения

Если считать рычаг вместе с опорой одним целым телом то в проекции на ось

Oy: F=mg-(F_{1} +F_{2})=mg-2F^{'}

F=10*10-2*11.25=77.5 Н


Равноплечный рычаг закреплён на опоре высоты h = 0,5 м и массы m = 10 кг. между обоими концами рычаг
Равноплечный рычаг закреплён на опоре высоты h = 0,5 м и массы m = 10 кг. между обоими концами рычаг
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика
vampirka2 vampirka2  18.06.2019 00:20
Расстояние от пункта а до пункта в, расположенных на берегу реки, катер проходит за время = 3 часам, обратный путь у катера занимает 6 часов. какое время потребуется катеру,...
назар173 назар173  18.06.2019 00:20
Какова масса чугунной оливки вес которой 370 н до...
vulf20 vulf20  17.10.2019 16:19
Как изменится момент силы если силу увеличить в 5 раз, а её плечо уменьшить в 2 раза.? ​...
sirzikova sirzikova  17.10.2019 16:21
Определите время движения автомобиля, если, пройдя путь 1 км, он развил скорость 120 км/ч. движение автомобиль начал с состояния покоя. дано и решение...
АллахВТравелах АллахВТравелах  17.10.2019 16:22
Запишите формулу для определения расстояния до некоторой звезды, используя годичный параллакс​...
ПолинаКорышкова ПолинаКорышкова  17.10.2019 16:22
електричний нагрівник увімкнуто в мережу з напругою 120 в . при силі струму 5 а, він за 20 хв нагріває 1,5 л води від 289 до 373 к. визначити вграти енергії в процесі нагрівання...
SalaevaDarina SalaevaDarina  17.10.2019 16:22
Скільки електронів проходить через поперечний переріз провідника за 1 хв за значенням сили струму 1,6 а​...
матвей467 матвей467  17.10.2019 16:23
Хоккеист слегка ударил клюшкой по шайбе придав ей скорость 5.4 км/ч чему будет равна скорость шайбы через 5 с после удара, если в результате трения о лёд она движется с ускорением...
Feruz2004 Feruz2004  17.10.2019 16:23
Пасажир експресу помітив що зустрічний вантажний потяг пройшов повз нього за 6 секунд. якою е довжина потяга,якщо швидкість експресу дорівнює 144км/год,а вантажного 54 км/год....
DarkLooord DarkLooord  17.10.2019 16:24
50 посудина містить 4л. води за температури 12 с . скільки окропу потрібно долити щоб отримати воду з температурою 50 с...

Популярные вопросы