2019-12-31
Два одинаковых гладких полуцилиндра, общая масса которых $m$, подвешены на нерастяжимой невесомой нити так, как показано на рисунке. Чему равны сила натяжения нити и сила давления одного полуцилиндра на другой?
Решение:
На каждый полуцилиндр действуют сила тяжести, сила натяжения нити и сила давления со стороны второго полуцилиндра. Запишем условие равновесия полуцилиндра:
в проекциях на горизонтальную ось
$T + T \cos \alpha = N$, (1)
в проекциях на вертикальную ось -
$T \sin \alpha = \frac{mg}{2}$. (2)
Решая совместно уравнения (1) и (2), находим силу $T$ натяжения нити и силу $N$ давления одного полуцилиндра на другой:
$T = \frac{mg}{2 \sin \alpha}$,
$N = \frac{mg (1 + \cos \alpha) }{2 \sin \alpha}$.