Question

Однородный брус массой m=360г и длиной L=120см шарнирно закреплен на расстоянии L1=40см от левого конца. Какую минимальную по величине силу необходимо приложить к правому концу бруса чтобы он находился в равновесии в горизонтальном положении.

Answer 1

Шарнирно в моём понимании - подвешен и окаймлён например кольцом для крепления. Тогда в сторону большего момента силы тяжести относительно крепежа он будет откланятся. Воспользуемся правилом моментов (в начальном моменте и в моменте равновесия угол отклонения отсутствует, поэтому решаем без углов).Составим уравнение относительно крепежа, правая часть перевешивает значит вращение пойдёт по часовой стрелке, момент силы тяжести правого плеча будет направлен также по часовой стрелке. Принято считать моменты по часовой стрелке отрицательными, против часовой стрелки положительными, при горизонтальном равновесии скалярная сумма моментов равна нулю, M=FL, в этой задаче F1=mg - сила тяжести, так как обрус однородный то точку приложения силы тяжести можно принять за центр бруса, часть момента силы тяжести правого плеча будет компенсироваться моментом приложенной силы к правому концу, который направлен против часовой стрелки. M1-Mf=0 - условие равновесия, M1=F1*l1, l1 минимальное расстояние от точки приложения силы до оси вращения (крепежа) l1=L/2 -L1, F1=mg, Mf=F2*l2, l2=L-L1
M1=Mf
mg*(L/2 - L1)=F2*(L-L1)
F2=mg*(L/2 - L1)/(L-L1)=0.36*10*(1.2/2 - 0.4)/(1.2-0.4)=3.6*0.2/0.8=0.36/0.4=0.9(Н). Ответ: 0.9 Н. Как то так.