Какова величина горизонтальной составляющей силы упругости, действующей на нижний конец стержня из ящика, при условии

Какова величина горизонтальной составляющей силы упругости, действующей на нижний конец стержня из ящика, при условии, что угол между стержнем и вертикалью составляет 45°, а к середине стержня подвешен шар массой (300+808)г на нити?
Карнавальный_Клоун

Карнавальный_Клоун

Для решения этой задачи, выберем ось, параллельную горизонтальной составляющей силы упругости. Пусть \( F \) - искомая горизонтальная составляющая силы упругости, \( T \) - натяжение нити, \( m \) - масса шара.

На шар действуют две силы: сила тяжести \( mg \) и сила натяжения нити \( T \). Сумма этих двух сил должна равняться нулю в горизонтальном направлении, так как нет никаких других горизонтальных сил.

Раскладывая силу тяжести на составляющие, получаем,
\[ mg = T \sin(45^\circ) \]
Также известно, что масса шара равна \( m = 300+808 \) г.

Теперь, поскольку стержень является неподвижным, на нижний конец стержня действует равная и противоположно направленная горизонтальная составляющая силы упругости. Она должна компенсировать горизонтальную составляющую силы, создаваемую тяжестью шара на нить.

Таким образом, горизонтальная составляющая силы упругости равна:
\[ F = T \cos(45^\circ) \]

Мы можем заменить \( T \) из первого уравнения во второе:
\[ F = \left( \frac{mg}{\sin(45^\circ)} \right) \cos(45^\circ) \]

Теперь, подставляя значения, получим:
\[ F = \left( \frac{(300+808) \cdot 9.8}{\frac{1}{\sqrt{2}}} \right) \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} \]

\[ F = (1108 \cdot 9.8) \cdot \frac{1}{2} \]

Вычисляя это выражение, получим:
\[ F = 5441.6 \, \text{Н} \]

Таким образом, величина горизонтальной составляющей силы упругости, действующей на нижний конец стержня, равна 5441.6 Ньютонов.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello