Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10629
2019-06-22 
Подъемное устройство состоит из однородного стержня длиной $L$ и весом $w$; устройство своим нижним концом шарнирно соединено со стенкой. С вертикалью стержень образует постоянный угол $\theta$ благодаря горизонтально натянутой проволоке, которая соединена со стержнем на расстоянии $x$ от шарнира. Груз $W$ подвешен к верхней точке стержня. Найдите натяжение $T$ горизонтальной проволоки.
Решение:
Уравновесим стержень подъемного устройства грузом Т, подвешенным на малом блоке в точке С. При виртуальном повороте стержня по часовой стрелке на малый угол $\phi$ вокруг нижнего конца точка М стержня, находящаяся на расстоянии $l$ от оси вращения, опустится вниз на расстояние $l \phi \sin \theta$ и сместится вправо на $l \phi \cos \theta$ (см. задачу 10628). Поэтому при таком перемещении потенциальная энергия стержня и груза $W$ уменьшится на $\left (W + \frac{1}{2} w) L \phi \sin \theta$, а груз Т, как видно из рисунка, поднимется на высоту $x \phi \cos \theta$, т. е. его потенциальная энергия увеличится на $Tx \phi \cos \theta$. Из закона сохранения энергии
$\left ( W + \frac{1}{2}w \right ) L \phi \sin \theta = T x \phi \cos \theta$,
откуда
$T = \frac{L}{x} \left ( W + \frac{1}{2}w \right ) tg \theta$.
Подъемное устройство состоит из однородного стержня длиной $L$ и весом $w$; устройство своим нижним концом шарнирно соединено со стенкой. С вертикалью стержень образует постоянный угол $\theta$ благодаря горизонтально натянутой проволоке, которая соединена со стержнем на расстоянии $x$ от шарнира. Груз $W$ подвешен к верхней точке стержня. Найдите натяжение $T$ горизонтальной проволоки.
Решение:
Уравновесим стержень подъемного устройства грузом Т, подвешенным на малом блоке в точке С. При виртуальном повороте стержня по часовой стрелке на малый угол $\phi$ вокруг нижнего конца точка М стержня, находящаяся на расстоянии $l$ от оси вращения, опустится вниз на расстояние $l \phi \sin \theta$ и сместится вправо на $l \phi \cos \theta$ (см. задачу 10628). Поэтому при таком перемещении потенциальная энергия стержня и груза $W$ уменьшится на $\left (W + \frac{1}{2} w) L \phi \sin \theta$, а груз Т, как видно из рисунка, поднимется на высоту $x \phi \cos \theta$, т. е. его потенциальная энергия увеличится на $Tx \phi \cos \theta$. Из закона сохранения энергии
$\left ( W + \frac{1}{2}w \right ) L \phi \sin \theta = T x \phi \cos \theta$,
откуда
$T = \frac{L}{x} \left ( W + \frac{1}{2}w \right ) tg \theta$.
