Question

3. Довжина шлагбаума 7,8 м, його вага 210 H. Центр тяжіння знаходиться на відстані 1,2 м від лівого краю. Вісь обертання розташована на відстані 6,3 м від
правого краю. Знайти силу, під дією якої шлагбаум опускається. Вважати, що сила
прикладена до правого краю.​

Answer 1

Добрый день! Спасибо за вопрос. Для того чтобы найти силу, под действием которой шлагбаум опускается, нам понадобятся знания о моменте силы и его связи с моментом веса.

Момент силы — это произведение силы на плечо. В данном случае, плечо представляет собой расстояние от оси вращения до точки приложения силы.

Возьмем правый край шлагбаума в качестве оси вращения. Тогда вес шлагбаума будет создавать момент силы, направленный против часовой стрелки, так как он прикладывается к левому краю шлагбаума.

Момент веса равен произведению веса на плечо. Вес шлагбаума составляет 210 H, а плечо равно расстоянию от оси вращения (правый край шлагбаума) до центра тяжести, то есть 6,3 м - 1,2 м = 5,1 м.

Таким образом, момент веса равен 210 H * 5,1 м = 1071 H * м.

Чтобы шлагбаум опускался, момент силы, создаваемый силой, должен превышать момент веса.

Так как ось вращения находится на расстоянии 6,3 м от правого края, плечо силы равно этому расстоянию.

Давайте обозначим силу, под действием которой шлагбаум опускается, как F.

Тогда момент силы будет равен произведению этой силы на плечо, то есть F * 6,3 м.

Итак, чтобы шлагбаум опускался, момент силы должен быть больше момента веса.

F * 6,3 м > 1071 H * м

Теперь мы можем найти силу, под действием которой шлагбаум опускается. Для этого разделим обе части неравенства на 6,3 м:

F > 1071 H * м / 6,3 м

F > 170 H

Таким образом, чтобы шлагбаум опускался, необходимо, чтобы сила, прикладываемая к правому краю, была больше чем 170 H.