Задача C1. К концам однородного стержня длиной Z = 1,8 м приложены силы (рис. 125). Найти силу натяжения стержня на расстоянии четверти длины от его левого конца.

Задача C1. К концам однородного стержня длиной Z = 1,8 м приложены силы (рис. 125). Найти силу натяжения стержня на расстоянии четверти длины от его левого конца.

Обозначим I длину стержня, — силу, приложенную к его правому концу, — силу, приложенную к его левому концу, — четверть длины стержня, — массу четвертой части стержня, а — его ускорение, — силу натяжения стержня на расстоянии четверти длины от его левого конца, — массу остальной части стержня, — объем большей части стержня, — объем остальной части стержня, S — площадь поперечного сечения стержня.

Решение:

По второму закону Ньютона

Здесь — масса части стержня, составляющей его длины,

Аналогично, применительно другой части стержня, составляющей четверть его длины,

Выразим массы частей стрежня через их длины:

С учетом этих равенств два первых уравнения примут вид:

Теперь разделим два последних равенства друг на друга, и после сокращений из полученного выражения найдем силу натяжения:

Ответ: .

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Задачи по физике с решением

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Задача В10. Четвертая часть горизонтального стержня изготовлена из меди. Ее масса 2 кг. Масса остальной — стальной части стержня 4 кг. Длина всего стержня 1 м. Найти положение центра тяжести стержня относительно его медного конца.

Задача В11. Спутник переходит на более удаленную от Земли круговую орбиту. Как при этом изменяются линейная скорость спутника на орбите, период его обращения, кинетическая энергия, потенциальная энергия? Полная механическая энергия спутника остается постоянной.

Задача С2. На краю горизонтальной доски, вращающейся вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр, укреплена нить с подвешенным к ней маленьким тяжелым шариком. Длина нити 20 см, частота вращения доски 1 об/с. При вращении доски нить отклоняется от вертикали на угол 30° (рис. 126). Найти длину доски. Ответ округлить до сотых долей метра.

Задача С3. Лыжник массой 80 кг спустился с горы высотой 30 м и после спуска проехал еще по горизонтальной поверхности до остановки 150 м (рис. 128). Найти силу сопротивления на горизонтальном участке, если на горе она была равна нулю.