Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12362
2019-12-31 
Клещи состоят из двух одинаковых частей, скрепленных осью в точке О (см. рисунок). Какова сила, действующая на ось, если свободные концы клещей сжимают с силой $F$? Трение в оси отсутствует.
Решение:
Определим силу, действующую на ось со стороны одной из половинок клещей.
На рисунке показаны силы, действующие на красную половинку (направление силы $F_{3}$, действующей со стороны оси на эту половинку, однозначно определяется направлением силы $F_{1} = F$ и силы $F_{2}$, действующей на красную половинку со стороны синей). Значение силы $F_{3}$ найдем, воспользовавшись правилом моментов. Запишем уравнение моментов относительно точки А (см рисунок):
$2rF_{3} = (l + R + 2r) F_{1} \Rightarrow F_{3} = F_{1} \left ( 1 + \frac{l + R}{2r} \right ) = F \left ( 1 + \frac{l + R}{2r} \right )$.
Согласно III закону Ньютона на ось со стороны красной половинки действует сила $\vec{F}_{3}^{ \prime} = - \vec{F}_{3}$, то есть
$F_{3}^{ \prime} = F \left ( 1 + \frac{l + R}{2r} \right )$
($F_{3}^{ \prime}$ - абсолютное значение силы $\vec{F}_{3}^{ \prime}$). Понятно, что со стороны синей половинки на ось действует такая же, по абсолютной величине, сила. Так что сила, сжимающая ось, равна
$F_{сж} = F \left ( 1 + \frac{l + R}{2r} \right )$.
Клещи состоят из двух одинаковых частей, скрепленных осью в точке О (см. рисунок). Какова сила, действующая на ось, если свободные концы клещей сжимают с силой $F$? Трение в оси отсутствует.
Решение:
Определим силу, действующую на ось со стороны одной из половинок клещей.
На рисунке показаны силы, действующие на красную половинку (направление силы $F_{3}$, действующей со стороны оси на эту половинку, однозначно определяется направлением силы $F_{1} = F$ и силы $F_{2}$, действующей на красную половинку со стороны синей). Значение силы $F_{3}$ найдем, воспользовавшись правилом моментов. Запишем уравнение моментов относительно точки А (см рисунок):
$2rF_{3} = (l + R + 2r) F_{1} \Rightarrow F_{3} = F_{1} \left ( 1 + \frac{l + R}{2r} \right ) = F \left ( 1 + \frac{l + R}{2r} \right )$.
Согласно III закону Ньютона на ось со стороны красной половинки действует сила $\vec{F}_{3}^{ \prime} = - \vec{F}_{3}$, то есть
$F_{3}^{ \prime} = F \left ( 1 + \frac{l + R}{2r} \right )$
($F_{3}^{ \prime}$ - абсолютное значение силы $\vec{F}_{3}^{ \prime}$). Понятно, что со стороны синей половинки на ось действует такая же, по абсолютной величине, сила. Так что сила, сжимающая ось, равна
$F_{сж} = F \left ( 1 + \frac{l + R}{2r} \right )$.
