Горизонтальная балка, поддерживаемая шарниром и струной: задача о статическом равновесии балки и ...

В этой классической задаче о шарнирной балке и тросе дана горизонтальная балка, поддерживаемая шарниром и нитью. Требуется найти силу натяжения нити и величину силы, действующей на шарнир. 🧠 Доступ к полным курсам физики с видеолекциями и примерами доступен на сайте https://www.zakslabphysics.com/ Начнем с использования шарнира в качестве оси вращения для анализа крутящего момента. У нас есть два момента силы, действующих по часовой стрелке: момент силы тяжести, действующей на подвешенную массу 5 кг, и момент силы тяжести, действующий на центр масс самой балки. Против часовой стрелки действует момент силы, создаваемый вертикальной нитью. Мы приравниваем моменты силы, действующие по часовой стрелке, к моментам силы, действующим против часовой стрелки, и быстро находим натяжение вертикального троса. Естественный следующий вопрос в задаче о статическом равновесии балки и троса — найти силу, действующую на шарнир. Мы качественно показываем, что сила, действующая на шарнир, должна быть направлена вниз, выбрав новую ось вращения для анализа крутящего момента, действующего на балку. Наконец, мы анализируем силы в направлении y, чтобы найти величину силы, действующей со стороны шарнира.