2017-04-24
Груз массой $m = 15 кг$, подвешенный на проволоке, отклоняется на угол $\alpha = 45^{ \circ}$ от вертикального положения силой, действующей в горизонтальном направлении. Определить эту силу к силу натяжения проволоки.
Решение:
К грузу приложены: сила тяжести $m \vec{g}$, сила натяжения проволоки $\vec{T}$ и сила $\vec{F}$. По условию задачи под действием этих сил груз находится в равновесии, поэтому сумма проекций этих сил на любые направления равна нулю. Удобно выбрать вертикальную и горизонтальную оси Y и X. Спроецировав силы на выбранные оси, получим систему двух уравнений:
по оси X $F - T \sin \alpha = 0$,
по оси Y $T \cos \alpha mg = 0$, $\Rightarrow$
$\begin{cases} T \sin \alpha = F \\ T \cos \alpha = mg \end{cases} \Rightarrow \frac{T \sin \alpha}{T \cos \alpha} = \frac{F}{mg} \Rightarrow tg \alpha = \frac{F}{mg} \Rightarrow F = mg tg \alpha, T = \frac{mg}{ \cos \alpha}$.
После подстановки числовых данных находим $F = 150 Н, T = 210 Н$.