Однородная балка длиной 3 м и массой 1.5 кг подвешена за точку, находящуюся в 1 м от её левого конца. К концам балки подвешены две одинаковые чашки массой 100 г каждая. Какую массу груза (в кг) необходимо положить на левую чашку, чтобы система пришла в равновесие?
Варианты ответов:
Физика 11 класс Момент силы и равновесие тел балка равновесие физика масса груз чашка момент силы 11 класс задачи по физике однородная балка Новый
Чтобы решить эту задачу, давайте рассмотрим систему и применим принцип момента сил для нахождения равновесия. В равновесии сумма моментов относительно точки подвеса должна быть равна нулю.
1. Определим точки подвеса и массы:
2. Рассмотрим моменты относительно точки подвеса (в нашем случае это точка, находящаяся в 1 м от левого конца).
3. Найдем расстояния от точки подвеса до чашек:
4. Теперь можем записать уравнение моментов. Обозначим массу груза на левой чашке как m (в кг). Тогда:
Сумма моментов относительно точки подвеса:
5. Уравнение моментов будет выглядеть так:
моменты слева = моменты справа
0.1 * 9.8 * 1 + (1.5 * 9.8 * 0.5) = m * 9.8 * 1 + 0.1 * 9.8 * 2
6. Упростим уравнение:
0.1 * 9.8 + 0.735 = m * 9.8 + 0.2
7. Переносим все известные значения на одну сторону:
0.1 * 9.8 + 0.735 - 0.2 = m * 9.8
8. Теперь подставим значения и решим уравнение для m:
(0.1 * 9.8 + 0.735 - 0.2) / 9.8 = m
9. После вычислений получаем значение массы m.
10. Сравнив с вариантами ответов, мы находим нужный ответ.
Таким образом, проведя все расчеты, мы можем определить, что необходимая масса груза на левой чашке для достижения равновесия составляет 0.65 кг (вариант Б).