Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10630
2019-06-22 
Ферма состоит из легких алюминиевых стержней, концы которых шарнирно соединены друг с другом. В точке С ферма опирается на ролик, который может двигаться по гладкой плоскости. При сварке стержень ЛВ нагревается, причем его длина увеличивается на величину $x$. В результате груз $W$ смещается по вертикали на расстояние $y$.
а) Как направлено смещение $W$ - вверх или вниз?
б) Какая сила действует на стержень АВ (определить нужно и знак силы, т. е. решить, растянут стержень или сжат)?
Решение:
а) Представим себе, что стержень АВ фермы удален. Тогда под действием груза $W$ шарнир В пойдет вниз направо, а шарнир А - вверх налево. Ясно поэтому, что стержень АВ был растянут. Однако и удалив стержень, мы тоже можем удержать ферму в равновесии, подвесив два равных груза на неподвижных блоках так, как это показано на рисунке. Если длина АВ увеличивается, грузы поднимаются и их потенциальная энергия возрастает. Чтобы потенциальная энергия всей системы оставалась неизменной, груз $W$ должен опуститься. Следовательно, при нагревании стержня АВ груз $W$ опускается,
б) Вес рассматриваемых нами грузиков равен силе растяжения стержня Т (ферма находится в равновесии). Если увеличить длину АВ на величину $x$, грузы поднимутся вверх, причем сумма изменений высот грузов также равна $x$, а груз $W$ опустится на $y$. Поэтому $Tx = Wy$, т. е. $T = \frac{y}{x} W$.
Ферма состоит из легких алюминиевых стержней, концы которых шарнирно соединены друг с другом. В точке С ферма опирается на ролик, который может двигаться по гладкой плоскости. При сварке стержень ЛВ нагревается, причем его длина увеличивается на величину $x$. В результате груз $W$ смещается по вертикали на расстояние $y$.
а) Как направлено смещение $W$ - вверх или вниз?
б) Какая сила действует на стержень АВ (определить нужно и знак силы, т. е. решить, растянут стержень или сжат)?
Решение:
а) Представим себе, что стержень АВ фермы удален. Тогда под действием груза $W$ шарнир В пойдет вниз направо, а шарнир А - вверх налево. Ясно поэтому, что стержень АВ был растянут. Однако и удалив стержень, мы тоже можем удержать ферму в равновесии, подвесив два равных груза на неподвижных блоках так, как это показано на рисунке. Если длина АВ увеличивается, грузы поднимаются и их потенциальная энергия возрастает. Чтобы потенциальная энергия всей системы оставалась неизменной, груз $W$ должен опуститься. Следовательно, при нагревании стержня АВ груз $W$ опускается,
б) Вес рассматриваемых нами грузиков равен силе растяжения стержня Т (ферма находится в равновесии). Если увеличить длину АВ на величину $x$, грузы поднимутся вверх, причем сумма изменений высот грузов также равна $x$, а груз $W$ опустится на $y$. Поэтому $Tx = Wy$, т. е. $T = \frac{y}{x} W$.
