2017-04-24
К верхней кромке однородного бруска приложена горизонтальная сила $\vec{F}$. Брусок при этом остается в покое на горизонтальной поверхности. Найти построением точку приложения силы, действующей на брусок со стороны горизонтальной поверхности.
Решение:
Центр тяжести бруска находится в его геометрическом центре (точка О). В этой точке приложена сила тяжести $m \vec{g}$. Так как брусок находится в равновесии, то все три силы ($m \vec{g}, \vec{F}$ и $\vec{Q}$ - реакция опоры), должны пересекаться в Рис. 5.15 одной точке. Этой точкой будет являться точка А (точка пересечения продолжения векторов $m \vec{g}$ и $\vec{F}$). Так как брусок неподвижен, то
$m \vec{g} + \vec{F} + \vec{Q} = 0 \Rightarrow \vec{Q} = - ( m \vec{g} + \vec{F})$.
Построим в точке А вектор $(m \vec{g} + \vec{F})$, сложив силы $m \vec{g}$ и $\vec{F}$ по правилу параллелограмма. Вектор $\vec{Q}$ направлен противоположно вектору $(m \vec{g} + \vec{F})$. Продолжив его до пересечения с горизонтальной поверхностью, получим точку приложения В. Отметим, что сила $\vec{Q}$ имеет проекцию на направление, перпендикулярное плоскости (это то, что называют силой реакции опоры), и на направление, параллельное плоскости (сила трения).