Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10539
2019-05-21 
Стержень АВ шарнирно закреплен в точке А и опирается концом В на платформу. Какую минимальную силу нужно приложить для того, чтобы сдвинуть тележку с места? Вес стержня равен $P$, коэффициент трения стержня о платформу равен $k$, угол, образуемый стержнем с вертикалью, равен $\alpha$. Трением качения колес и трением в осях пренебречь (рис.).
Решение:
Рассмотрим вначале случай, когда тележку двигают вправо,- рис. На этом рисунке изображены силы, действующие на стержень. Запишем условие равновесия стержня - уравнение моментов сил относительно точки А (эту точку мы выбираем, чтобы исключить из уравнения силы, действующие на стержень в шарнире А)
$(F_{тр} \cos \alpha + N \sin \alpha) l - \frac{P \sin \alpha}{2}l = 0$,
Когда мы прилагаем минимальную силу, тележка еще не движется, но проскальзывание вот-вот начнется. Это значит, что сила трения равна предельному значению: $F_{тр} = F_{тр.0} = kN$. Из написанных уравнений найдем силу трения:
$F_{тр.0} = \frac{kP \sin \alpha}{2 ( \sin \alpha + k \cos \alpha) }$.
Ясно, что тележку можно сдвинуть силой большей, чем $F_{тр. 0}$. Если тележку тянуть влево, то изменится только направление силы трения. В этом случае аналогично предыдущему получим: $F > F_{тр.0} = \frac{kP \sin \alpha}{2( \sin \alpha - k \cos \alpha )}$. Интересно, что при $\sin \alpha < k \cos \alpha$, то есть для $k > tg \alpha$ тележку сдвинуть с места нельзя - происходит заклинивание.
Стержень АВ шарнирно закреплен в точке А и опирается концом В на платформу. Какую минимальную силу нужно приложить для того, чтобы сдвинуть тележку с места? Вес стержня равен $P$, коэффициент трения стержня о платформу равен $k$, угол, образуемый стержнем с вертикалью, равен $\alpha$. Трением качения колес и трением в осях пренебречь (рис.).
Решение:
Рассмотрим вначале случай, когда тележку двигают вправо,- рис. На этом рисунке изображены силы, действующие на стержень. Запишем условие равновесия стержня - уравнение моментов сил относительно точки А (эту точку мы выбираем, чтобы исключить из уравнения силы, действующие на стержень в шарнире А)
$(F_{тр} \cos \alpha + N \sin \alpha) l - \frac{P \sin \alpha}{2}l = 0$,
Когда мы прилагаем минимальную силу, тележка еще не движется, но проскальзывание вот-вот начнется. Это значит, что сила трения равна предельному значению: $F_{тр} = F_{тр.0} = kN$. Из написанных уравнений найдем силу трения:
$F_{тр.0} = \frac{kP \sin \alpha}{2 ( \sin \alpha + k \cos \alpha) }$.
Ясно, что тележку можно сдвинуть силой большей, чем $F_{тр. 0}$. Если тележку тянуть влево, то изменится только направление силы трения. В этом случае аналогично предыдущему получим: $F > F_{тр.0} = \frac{kP \sin \alpha}{2( \sin \alpha - k \cos \alpha )}$. Интересно, что при $\sin \alpha < k \cos \alpha$, то есть для $k > tg \alpha$ тележку сдвинуть с места нельзя - происходит заклинивание.
