Задачи для решения на занятии

1.  Балка длиной 10см и весом 10 000Н лежит своими концами на двух опорах. На расстоянии 2см от левого конца балки лежит груз весом 5000Н. Определить силы давления балки на опоры. (6кН, 9кН).

2. Двое рабочих несут шест длиной 4м и весом 100Н, опирающийся концами на их плечи. К шесту подвешен груз в 400Н на расстоянии 1м от одного из концов. Какую силу давления на плечо испытывает каждый рабочий? (150Н, 350Н).

3. К стержню длиной100см Вес стержня 30Н. В какой точке нужно поместить опору, чтобы стержень находился в равновесии? (25см от правого конца).

4. Брусок находится на наклонной плоскости с углом наклона 45⁰. Чтобы брусок был в покое, его прижимают к наклонной плоскости с силой 3,3 Н. Чему равна масса бруска, если коэффициент трения 0,3? (0,2кг)

5. Определить силы упругости в стержне АС и подкосе, ВС, если вес груза 100Н, АС =150мм, ВС = 250мм (рис 12). (125Н, 75Н)

Рисунок 2.19

6. К пластинке, свободно вращающейся вокруг оси, проходящей через точку О, приложены 4 силы. В каком направлении будет вращаться пластинка? (рис 15)

Рисунок 2.20

7. Найти силы давления балки на опоры (рис16), если АВ = 8м, АD = 2м, ВЕ = 2м.(5.3кН.4,3кН).

Рисунок 2.21

8. Шар висит на нити, опираясь на стенку. При каком минимальном µ между шаром и стеной точки О и А будут находиться на одной вертикали (рис 24). (1).

Рисунок 2.22

9. Две одинаковые дощечки, поставленные на стол, опираются друг на друга. Угол между вертикалью и каждой дощечкой α. Каким должен быть µ между нижними краями дощечек и поверхности стола, чтобы дощечки не падали (рис 2.23)?

Рисунок 2.23

 

10. Однородный стержень, укрепленный шарнирно за верхний конец, находится в равновесии, когда половина стержня погружена в керосин. Какова плотность материала стержня, если плотность керосина 800кг/м³ (рис 2.24).

Рисунок 2.24

11. Нижний конец стержня АВ весом 80Н укреплён шарнирно. К верхнему концу А привязана верёвка АС, удерживающая стержень в равновесии. Найти натяжение, если углы АСВ и СВА равны α =20⁰ (рис 2.25).

Рисунок 2.25

 

12. Определите вес стержня АВ (рис 2.26), если F₁= 2Н, F₂ = 3Н, F₃ = 4Н, ОВ = ОС =30см, АВ = 120см.

Рисунок 2.26

 

13. Фонарь массой 4кг подвешен над улицей на двух одинаковых тросах, угол между которыми равен 160⁰. Найти силу натяжения тросов.

Вопросы для самоконтроля

1.Что называется плечом силы?

2.Что называется моментом силы?

3.Когда момент силы считается положительным, отрицательным, равным нулю?

4.Сформулируйте и запишите условие равновесия тела с закрепленной осью вращения.

5.Что такое рычаг? Приведите примеры рычагов 1 и 2 рода.

6.Что такое неподвижный блок, подвижный блок, нарисуйте их.

7.Дает ли выигрыш в силе подвижный и неподвижный блок?

8.Сформулируйте «золотое правило» механики.

9.Что такое КПД? Как его вычислить?

10. Каково общее условие равновесия любого твердого тела?

Задачи для самостоятельного решения

1. К концам рычага приложены силы F₁ и F ₂. Длина рычага l. Найти плечи рычага. Весом рычага пренебречь.

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
F1, Н	20	30	35	40	17	22	33	24	19	25
F2, Н	22	32	38	43	20	25	35	28	22	28
l, м	15	10	17	18	12	15	19	10	15	14

 

2. Балка длиной l и весом Р₁ лежит своими концами на двух опорах. На расстоянии d₁ от правого конца балки лежит груз весом Р₂. Определить силы давления балки на опоры N₁ и N₂.

 

 

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Р1, Н	200	300	350	400	170	220	330	240	190	250
d1, см	2	3	3,5	4	2,5	2,7	3,8	2,8	2,2	3,2
Р2, Н	150	200	280	300	120	180	250	160	100	150
l, см	15	10	17	18	12	15	19	10	15	14

 

3. Балка длиной l и весом Р₁ подвешена своими концами на двух канатах. На расстоянии d₁ от левого каната на балку действует сила F. Определить силы натяжения канатов T₁ и T₂..

 

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Р1, Н	20	30	35	40	17	22	33	24	19	25
d1, см	2	3	3,5	4	2,5	2,7	3,8	2,8	2,2	3,2
F, Н	15	20	30	30	12	15	25	15	10	15
l, см	15	10	17	18	12	15	19	10	15	14

 

4.К стержню длиной l и весом Р приложены вниз параллельные силы: у левого конца F₁, у правого F₂. В какой точке нужно поместить опору, чтобы стержень находился в равновесии?

 

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Р, Н	20	30	35	40	45	50	55	60	65	70
F1, H	70	100	150	200	250	300	350	400	450	500
F2, Н	15	20	30	50	70	85	120	150	100	170
l, м	1,5	1	1,7	1,8	2	2,2	2,5	3	3,5	4

 

5.Определить силы давления балки на опоры (рис 2.27).

Рисунок 2.27

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Р, кН	2	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7
P1, кH	3	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8
AB,м	6	7	8	9	6,5	7,5	8,5	9,5	10	10,5
BD, м	1	1,5	1,7	1,8	2	2,2	2,5	3	3,5	4

 

6. В ящике, длина которого L, лежит шар весом Р. С какой силой шар будет давить на дно и стенку ящика, если края ящика приподнять на h (рис 2.28).

Рисунок 2.28

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
L, см	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
Р, Н	20	30	35	40	45	50	55	60	65	70
h, см	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65

 

7. Лестница массой m прислонена к гладкой вертикальной стене под углом α. Человек тянет лестницу в горизонтальном направлении с силой F, приложенной к её середине. Какой минимальной величины должна быть эта сила, чтобы человек смог оторвать верхний конец от стены? Нижний конец из-за трения не скользит (рис 2.29).

Рисунок 2.29

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
m, кг	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
α^0	25	22	20	18	16	15	17	18	19	20

 

8. Найти силы, действующие на трос ВС и стержень АС, вес груза Р (рис 2.30).

Рисунок 2.30

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Р, Н	1200	1300	1350	1400	1450	1500	1550	1600	1650	1700
АС, м	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5
ВС,м	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6

9. Антенна действует на верхний конец мачты в горизонтальном направлении с силой F (рис 2.31). Мачта укреплена оттяжкой АВ длиной l ₁. Определите силы, действующие на мачту и оттяжку, если высота мачты ВС равна l ₂.

Рисунок 2.31

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
F, Н	100	150	200	250	300	350	400	450	500	550
l1, м	17	18	20	22	23	25	27	30	33	35
l 2,м	15	16	18	20	21	23	25	28	31	33

 

10. Фонарь массой 4кг подвешен над улицей на двух одинаковых тросах, угол между которыми равен 160⁰. Найти силу натяжения тросов.

Вариант	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
m, кг	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
α^0	120	125	130	135	140	145	150	155	160	165

Рекомендуемая литература

1.Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учеб.пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.Ф. Дмитриева. – 4ё–е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 256 с.

2.Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Контрольные материалы: учеб.пособие для студ. учреждений сред. проф. образования/ В.Ф. Дмитриева, Л. И. Васильев. – 3–е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 112 с.

 

Практическое занятие №3