Решение задач по статике Презентация подготовлена учителем физики школы 332 Невского района города Санкт-Петербурга Татьяной Викторовной Романовой
На столе лежит однородный стержень массой m. Он свешивается со стола на 0,1 своей длины. Определите максимальную массу груза, который можно подвесить к его концу так, чтобы стержень не упал со стола? В А D C l Важно! При максимально допустимой нагрузке стержень отрывается от стола и реакция опоры остается только в точке В. Решение: Запишем правило моментов относительно точки В (чтобы исключить момент силы ): M Ура!!! Мы её сделали!!!
Человек удерживает за один конец доску массой 50 кг. С горизонтальной поверхностью доска образует угол в 30°. С какой силой удерживает человек доску, если эта сила направлена перпендикулярно к доске ? Расставим силы. О А
Человек удерживает за один конец доску массой 50 кг. С горизонтальной поверхностью доска образует угол в 30°.С какой силой удерживает человек доску, если эта сила направлена перпендикулярно к доске ? Решение :Какую точку выбрать для отсчета моментов сил? почему? А О В С Выберем точку О за точку, относительно которой будем отсчитывать моменты сил, запишем правило моментов: Из ΔАОС:
Тракторный каток радиусом R наезжает на препятствие высотой h (h
Тракторный каток радиусом R наезжает на препятствие высотой h (h
О1О1 О2О2 x y Лестница опирается на вертикальную стену и пол. При каких значениях угла между лестницей и полом она может стоять, если коэффициенты трения лестницы о пол и о стену равны μ 1 и μ 2 соответственно? Первый закон Ньютона: Правило моментов: Относительно точки О 1 :
Решаем систему уравнений (1 – 3) относительно α Решить задачу, записав правило моментов относительно точки О 2
О1О1 О2О2 x y Лестница опирается на вертикальную стену и пол. При каких значениях угла между лестницей и полом она может стоять, если коэффициенты трения лестницы о пол и о стену равны μ 1 и μ 2 соответственно? Первый закон Ньютона: Правило моментов: Относительно точки О 2 :
Решаем систему уравнений (1 – 3) относительно α
О3О3 Решить задачу, записав правило моментов относительно точки О 3 x y
Решаем систему уравнений (1 – 3) относительно α
Вывод по задаче Выполняя рисунок, нужно начинать вектор силы точно в месте приложения, иначе можно неправильно определить плечо. В данной задаче не важно, какую точку взять для применения правила моментов. Каждая из трех выбранных точек убирает два момента сил, поэтому сложность решения любым из рассмотренных способов примерно одинакова. В других задачах надо постараться найти такую точку, которая убирает б όльшее число моментов тех сил, которые не просят найти. Тогда решение будет проще.
Решение задач на определение положения центра тяжести
В основе решения задач на определение центра тяжести лежит следующее обстоятельство: Если в центре тяжести частиц, жестко связанных друг с другом, приложить уравновешивающую силу, равную по модулю силе тяжести всех частиц, то система будет находится в равновесии. Сумма моментов всех сил, включая и уравновешивающую, должна быть равна нулю относительно любой точки.
Положение центра тяжести будем отсчитывать от крайней левой точки. Первый закон Ньютона: Правило моментов: (1) В (2):
Пять шаров, массы которых равны соответственно m, 2m, 3m, 4m, 5m, укреплены на стержне так, что их центры находятся на расстоянии l друг от друга. Пренебрегая массой стержня, найдите центр тяжести системы. Ура!!! Мы её сделали!!! Физика Forever!!!
Определить центр тяжести однородной квадратной пластинки со стороной a, в которой вырезано круглое отверстие радиусом a/4, как показано на рисунке. Основная идея задачи: если вставить вырезанную часть на место, то силу тяжести целой фигуры (целого квадрата) можно представить как сумму сил тяжести вырезанной части (круга) и оставшейся части (фигуры с вырезом). Запишем правило моментов относительно точки О: (2) в (1): Важно! В задачах такого типа фигуру с вырезом желательно расположить так, чтобы ось симметрии была горизонтальна.
Продолжим (4) в (3):
(6,7,8) в (5): Ура!!! Мы и эту сделали!!!