Какая сила натяжения в красной нити для удерживаемого горизонтально однородного стержня длиной L = 1 м и массой M

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать законы Ньютона и применить принципы равновесия.

Для начала определим силы, действующие на стержень. В точке О на стержень действует сила реакции опоры, направленная вертикально вверх. На другом конце стержня, в точке B, действует натяжение красной нити и сила тяжести стержня.

Рассмотрим каждую силу подробнее:

1. Сила реакции опоры (N) направлена вверх и равна величине силы тяжести стержня. Так как масса стержня M равна 45 кг, а ускорение свободного падения g равно 10 Н/кг, сила реакции опоры N равна:

\[N = Mg = 45 \cdot 10 = 450 \, Н\]

2. Натяжение красной нити (T) действует горизонтально и направлено к точке О. Чтобы рассчитать силу натяжения, мы можем использовать принцип сохранения энергии.

Известно, что работа силы тяжести, совершаемая при перемещении объекта из точки B в точку О, равна изменению потенциальной энергии. В данном случае это потенциальная энергия стержня и равна mgh, где m - масса стержня, g - ускорение свободного падения, h - вертикальное расстояние между точками B и О.

Так как стержень удерживается горизонтально, вертикальное расстояние между точками B и О равно нулю. Следовательно, работа силы тяжести равна нулю.

Из этого следует, что потенциальная энергия стержня остается неизменной при перемещении из точки B в точку О:

\[mgh = 0\]

Таким образом, мы можем заключить, что сила натяжения красной нити равна нулю:

\[T = 0 \, Н\]

Итак, сила натяжения в красной нити равна 0 Н.