2017-10-29
Человек весом 60 кГ стоит на балке весом 30 кГ, подвешенной на блоках (рис.). Длина балки между точками опоры 3 м. Определить, какую силу должен приложить человек и в каком месте он должен встать, чтобы балка находилась в равновесии и занимала горизонтальное положение.
Решение:
Пусть $F$ - сила, с которой человек действует на веревку. Тогда сила, действующая на балку в точке В, должна быть также $F$, а в точке А — $2F$. В точке С на балку действует человек с силой Р — $F$. Сумма всех сил, действующих на балку в положении равновесия, должна быть равна нулю.
Отсюда
$2F + F - (P - F) - P_{1} = 0$
или
$F = \frac{P + P_{1}}{4}$,
$F = \frac{588 н + 294 н}{4} \approx 220 н$.
Место человека на балке определяем из правила моментов
$ZF \cdot AC + P_{1} \cdot OC = F \cdot BC$.
Принимая во внимание, что
$BC = l - AC, OC = \frac{l}{2} - AC$, находим
$AC = \frac{P - P_{1}}{3P - P_{1}}l$,
$AC = \frac{588 н - 294 н}{3 \cdot 588 н - 294 н} 3 м = 0,6 м$.