Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13506
2020-02-22 
На горизонтальной поверхности лежит стопка кирпичей так, как показано на рисунке. Площадь соприкасающихся участков кирпичей очень мала (много меньше площадей всех граней кирпичей). Все кирпичи однородные и имеют один и тот же вес $P = 24 Н$. Вычислите, с какой силой каждый кирпич из нижнего ряда давит на поверхность.
Решение:
Можно изобразить на рисунке силы, действующие на каждый из кирпичей, записать условия их равновесия - потребовать для каждого кирпича равенства нулю суммы сил и суммы моментов сил - и получить ответ. Но можно и просто порассуждать, используя соображения симметрии. Будем использовать второй подход. Ясно, что два крайних кирпича из нижнего ряда давят на поверхность с одинаковыми силами и два средних -тоже с одинаковыми силами, но другими. Каждый из кирпичей распределяет свой вес $P$ поровну, по $P/2$, на два своих опорных края и еще передает вертикально вниз те силы, которые действуют на его края сверху. Для крайних кирпичей из нижнего ряда, очевидно, сила давления на поверхность, равна
$P + \frac{P}{2} = 1,5P = 36 Н$.
Для средних кирпичей из нижнего ряда сила давления по одному их краю равна
$\frac{P}{2} + \frac{P}{2} + \frac{P}{2} = \frac{3P}{2} = 1,5P$,
а по другому их краю, который ближе к середине стопки, она составляет
$\frac{P}{2} + \frac{P}{2} + \frac{P}{2} + \frac{P}{2} = 2P$,
так что суммарная сила их давления на поверхность равна
$3,5P = 84 Н$.
Полная сила давления на поверхность, естественно, равна весу всей стопки кирпичей:
$2 \cdot 36 Н + 2 \cdot 84 Н = 240 Н = 10P$.
На горизонтальной поверхности лежит стопка кирпичей так, как показано на рисунке. Площадь соприкасающихся участков кирпичей очень мала (много меньше площадей всех граней кирпичей). Все кирпичи однородные и имеют один и тот же вес $P = 24 Н$. Вычислите, с какой силой каждый кирпич из нижнего ряда давит на поверхность.
Решение:
Можно изобразить на рисунке силы, действующие на каждый из кирпичей, записать условия их равновесия - потребовать для каждого кирпича равенства нулю суммы сил и суммы моментов сил - и получить ответ. Но можно и просто порассуждать, используя соображения симметрии. Будем использовать второй подход. Ясно, что два крайних кирпича из нижнего ряда давят на поверхность с одинаковыми силами и два средних -тоже с одинаковыми силами, но другими. Каждый из кирпичей распределяет свой вес $P$ поровну, по $P/2$, на два своих опорных края и еще передает вертикально вниз те силы, которые действуют на его края сверху. Для крайних кирпичей из нижнего ряда, очевидно, сила давления на поверхность, равна
$P + \frac{P}{2} = 1,5P = 36 Н$.
Для средних кирпичей из нижнего ряда сила давления по одному их краю равна
$\frac{P}{2} + \frac{P}{2} + \frac{P}{2} = \frac{3P}{2} = 1,5P$,
а по другому их краю, который ближе к середине стопки, она составляет
$\frac{P}{2} + \frac{P}{2} + \frac{P}{2} + \frac{P}{2} = 2P$,
так что суммарная сила их давления на поверхность равна
$3,5P = 84 Н$.
Полная сила давления на поверхность, естественно, равна весу всей стопки кирпичей:
$2 \cdot 36 Н + 2 \cdot 84 Н = 240 Н = 10P$.
