2019-10-05
На рисунке показан в разрезе простейший вертикальный замок. Нижняя его часть А может двигаться по горизонтальному пазу. Стенки паза абсолютно гладкие, но плоскости соприкосновения брусков А и В, наклоненные под $45^{ \circ}$ к горизонтали, шероховаты, и коэффициент трения между ними равен $\mu$. Какова минимальная сила $F$, которую необходимо приложить, чтобы привести части замка в движение, если масса задвижки В равна $m$?
Решение:
Пусть $N$ -давление одной части замка на другую. Непосредственно перед началом движения $F_{тр} = \mu N$. Так как части замка не движутся, сумма вертикальных проекций сил, действующих на часть А, так же как и горизонтальных, действующих на часть В, равна нулю. Поэтому
$\frac{N}{ \sqrt{2} } - \frac{ \mu N}{ \sqrt{2} } - mg = 0$,
$- \frac{N}{ \sqrt{2} } - \frac{ \mu N}{ \sqrt{2} } + F = 0$,
откуда
$N = \frac{ \sqrt{2} mg }{1 - \mu}; F = \frac{1 + \mu}{1 - \mu} mg$.