Дано:
L, L/3
m₁ = 200 кг
m₂ = 300 кг
g = 10 м/с²
P - ?
Вся система находится в равновесии. Следовательно, сумма моментов сил, действующих на балку, должна быть равна нулю. Силы, действующие на балку:
реакция левой опоры N₁
сила натяжения T, которая действует через подвес согласно Третьему закону Ньютона и равна силе тяжести m₂g
сила тяжести m₁g
реакция правой опоры N₂
Рассмотрим моменты сил относительно точки B:
M₁ + M₂ + M₃ + M₄ = 0 - векторная сумма
-M₁ + M₂ + M₃ + 0 = 0 - алгебраическая сумма, где:
-M₁ = -N₁*L - знак минуса, потому что сила N₁ стремится повернуть балку по часовой стрелке
M₂ = T*(L - L/3) = m₂g*(L - L/3) = m₂g*(2L/3) - момент силы натяжения подвеса
M₃ = m₁g*(L/2) - момент силы тяжести балки
M₄ = N₂*0 = 0 - плечо силы N₂ равно нулю, значит момент этой силы равен нулю
Тогда:
-M₁ + M₂ + M₃ + 0 = 0 => M₂ + M₃ = M₁
N₁*L = m₂g*(2L/3) + m₁g*(L/2)
N₁*L = gL*(m₂*2/3 + m₁/2) | : L
N₁ = g*(2m₂/3 + m₁/2) = 10*(2*300/3 + 200/2) = 10*(2*100 + 100) = 10*300 = 3000 Н
По Третьему закону Ньютона балка действует на опору точно так же, как и опора - на балку, следовательно:
P = 3000 H
ответ: 3000 Н.
