На рисунке 14.9 изображена схема башенного крана. Задача состоит в том, чтобы поднять груз массой 5 тонн. Плечо l1, на которое действует сила тяжести f1 этого груза, равно 15 метров. Масса стрелы крана составляет 3 тонны, а плечо l2 силы тяжести f2 стрелы крана равно 5 метров. Какое плечо l3 силы тяжести f3 груза-противовеса массой 10 тонн необходимо для достижения равновесия крана? Предоставьте решение с указанием исходных данных и, если необходимо, в системе СИ.
Звездная_Галактика_1750
Исходные данные:
Масса груза (f1) = 5 тонн
Плечо груза (l1) = 15 метров
Масса стрелы крана (f2) = 3 тонны
Плечо стрелы крана (l2) = 5 метров
Масса груза-противовеса (f3) = 10 тонн
Для достижения равновесия крана, сумма моментов сил должна быть равна нулю. Момент силы (момент пары сил) вычисляется как произведение силы на плечо.
Таким образом, можем записать уравнение для равновесия крана:
Момент груза = Момент стрелы + Момент груза-противовеса
f1 * l1 = f2 * l2 + f3 * l3
Подставим исходные данные в это уравнение:
5 тонн * 15 метров = 3 тонны * 5 метров + 10 тонн * l3
Выполняем вычисления:
75 тонн*метров = 15 тонн*метров + 10 тонн * l3
Теперь, чтобы найти значение l3, избавимся от остальных членов в уравнении:
75 тонн*метров - 15 тонн*метров = 10 тонн * l3
60 тонн*метров = 10 тонн * l3
Теперь поделим обе стороны уравнения на 10 тонн, чтобы найти значение l3:
60 тонн*метров / 10 тонн = l3
6 метров = l3
Таким образом, чтобы достичь равновесия крана с грузом массой 5 тонн, стрелой массой 3 тонны и грузом-противовесом массой 10 тонн, необходимо, чтобы плечо силы тяжести этого груза-противовеса было равно 6 метров.
Масса груза (f1) = 5 тонн
Плечо груза (l1) = 15 метров
Масса стрелы крана (f2) = 3 тонны
Плечо стрелы крана (l2) = 5 метров
Масса груза-противовеса (f3) = 10 тонн
Для достижения равновесия крана, сумма моментов сил должна быть равна нулю. Момент силы (момент пары сил) вычисляется как произведение силы на плечо.
Таким образом, можем записать уравнение для равновесия крана:
Момент груза = Момент стрелы + Момент груза-противовеса
f1 * l1 = f2 * l2 + f3 * l3
Подставим исходные данные в это уравнение:
5 тонн * 15 метров = 3 тонны * 5 метров + 10 тонн * l3
Выполняем вычисления:
75 тонн*метров = 15 тонн*метров + 10 тонн * l3
Теперь, чтобы найти значение l3, избавимся от остальных членов в уравнении:
75 тонн*метров - 15 тонн*метров = 10 тонн * l3
60 тонн*метров = 10 тонн * l3
Теперь поделим обе стороны уравнения на 10 тонн, чтобы найти значение l3:
60 тонн*метров / 10 тонн = l3
6 метров = l3
Таким образом, чтобы достичь равновесия крана с грузом массой 5 тонн, стрелой массой 3 тонны и грузом-противовесом массой 10 тонн, необходимо, чтобы плечо силы тяжести этого груза-противовеса было равно 6 метров.
Знаешь ответ?