2014-05-31
Качели представляют собой легкую доску, укрепленную по середине на горизонтальной оси. На концы доски садятся два человека, массы которых $m_{1} = 40 кг$ и $m_{2} = 60 кг$. В начальный момент качели горизонтальны и неподвижны. Найдите силу давления качелей на ось в начальный момент. Трение отсутствует.
Решение:
Так как доска относительно легкая, то сумма сил, действующих на нее, как и сумма моментов этих сил, может быть равной нулю. Поэтому оба человека давят на качели с
одинаковой неизвестной силой $T$, а качели на ось - с силой $F = T $. Качели начинают поворачиваться, и ускорения людей в первый момент направлены по вертикали - у легкого вверх, а у тяжелого вниз
$m_{1}a = T – m_{1} g$,
$ m_{2}a = m_{2}g - T$.
Из этих уравнений находим
$T=\frac{2m_{1}m_{2}}{m_{1}+m_{2}}g$,
и $P=2T \approx 960 Н$.