2017-10-27
На одно из оснований цилиндра (длина $l$ и площадь основания $S$) действует постоянная сила $F$, перпендикулярная основанию (рис.). Какая сила действует на противоположное основание цилиндра? Какая сила действует на некоторое сечение цилиндра С, параллельное основанию? Движение тела под действием силы $F$ происходит в среде без сопротивления.
Решение:
Сила, действующая на сечение С, должна быть такой, чтобы в случае, если мы мысленно разрежем цилиндр по С, оставшаяся часть цилиндра СВ продолжала двигаться с тем же ускорением, с каким двигался бы весь цилиндр АВ под действием силы $F$. Следовательно,
$\frac{F}{M_{AB}} = \frac{F_{C}}{M_{CB}}$,
$F_{C} = \frac{M_{CB}}{M_{AB}} \cdot F$,
где $F_{C}$ - сила, действующая на сечение С; $M_{AB}$ — масса всего тела; $M_{CB}$ — масса части тела СВ.
Если цилиндр однородный, то
$F_{C} = \frac{CB}{AB} F$,
и если
$CB = \frac{AB}{2}$,
то
$F_{C} = \frac{F}{2}$.
Сила, приложенная к основанию цилиндра В, равна нулю.