2018-06-04
К лёгкому стержню BE подвешен груз массой $m = 6 кг$ (см. рис.). Стержень удерживается системой идеальных блоков и нитей. Вся система находится в равновесии. Найдите силу натяжения нити AB. Точки C и D делят стержень на три равные части. Модуль ускорения свободного падения считайте равным $g = 10 м/с^{2}$.
Решение:
Пусть искомая сила натяжения равна $T_{1}$, а сила натяжения нити, прикреплённой к стержню в точке D, равна $T_{2}$. Поскольку подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, то сила натяжения нити, прикреплённой к стержню в точке E будет равна $2T_{2}$. Из условия равновесия груза следует, что сила натяжения нити, которой груз прикреплён к стержню, равна $mg$. Запишем условие равновесия стержня:
$T_{1} + 3T_{2} = mg$. (1)
Запишем правило моментов для стержня относительно точки C:
$T_{1} \frac{l}{3} = T_{2} \frac{l}{3} + 2T_{2} \frac{2l}{3} \Rightarrow T_{2} = \frac{T_{1} }{5}$,
где $l$ — длина стержня. Подставив полученное выражение для $T_{2}$ в (1), получим
$T_{1} = \frac{5}{8} mg = 37,5 Н$.