2020-03-16
Стержень массой $m_{1} = 300 г$ согнули под прямым углом в точке, которая делит его в отношении 1:2, и подвесили на нити, привязанной к точке сгиба. Грузик какой массы $m_{2}$ надо прикрепить к концу короткой стороны угла, чтобы концы стержня находились на одном уровне?
Решение:
Запишем уравнение моментов относительно точки подвеса, исключив тем самым силу натяжения нити (рис.):
$\frac{2}{3} m_{1}g \left ( \frac{l}{3} \cos \alpha \right ) - \frac{1}{3} m_{1}g \left ( \frac{l}{6} \sin \alpha \right ) - m_{2}g \left ( \frac{l}{3} \sin \alpha \right ) = 0$,
где $l$ - длина стержня. Отсюда находим
$m_{2} = m_{1} \left ( \frac{2}{3} ctg \alpha - \frac{1}{6} \right ) = \frac{7}{6} m_{1} = 350 г$
(из рисунка видно, что $ctg \alpha = 2$).