Определите угол подвеса стержня (19 февраля 2012)

Однородный стержень массой mo = 300 г согнут посередине под прямым углом и шарнирно подвешен за один из его концов. Трение в шарнире пренебрежимо мало. Определите:

a) угол, который образует верхняя половина стержня с вертикалью;
б) массу груза, который надо подвесить на другом конце стержня, чтобы середина его нижней половины находилась точно под точкой подвеса;
в) модуль минимальной силы, которую следует приложить к свободному концу стержня, чтобы верхняя половина стержня заняла вертикальное положение.

Сборник задач по физике 9 класс. Авторы: Л. А. Исаченкова, Г. В. Пальчик, В. В. Дорофейчик. 2011 год.

Комментарии

Стержень будет висеть так, что вертикаль, проходящая через точку крепления стержня, будет проходить через его центр тяжести. Центр тяжести находится на середине отрезка между серединами половинок стержня. Далее составляйте уравнение моментов сил.
Объясните, пожалуйста, чуть-чуть поподробнее, а то я не въезжаю!!!
Нарисуйте висящий стержень. В каждой половинке стержня найдите середину и соедините обе середины стержня отрезком. Середина этого отрезка является центром тяжести стержня и находится точно под точкой крепления стержня (т.е. центр тяжести стержня и точка подвеса находятся на одной вертикальной прямой).
я рисунок уже сделал и обозначил силы, но не знаю, правильно или нет. Какие силы должны действовать на это тело и куда они приложены? И как по составленным уравнениям найти угол?
Давайте свой рисунок.
Вот рисунок, помогите разобраться!

рисунок

подскажите, пожалуйста, как действовать дальше!!!
Так как на Вашем рисунке точек нет (рисовали явно для себя), то ввожу свои точки — начинаем с верхней точки крепления и вниз по часовой стрелке: A — вершина крепления, D — точка приложения силы тяжести, О — центр масс системы, С — точка приложения силы тяжести, В — точка на правом стержне, полученная опусканием перпендикуляра из центра масс.

Пусть длина стержня 2l, тогда:

АВ = l/2 + DB = l/2 + l/4 = 3l/4

и

OB = l/4,

отсюда:

tg α = OB/AB = (l/4) / (3l/4) = 1/3.

Искомый угол с вертикалью α = arctg (1/3).

Дальше думайте сами и предлагайте свое решение. И не вопите, Вас давно видят, но просьба нарисовать рисунок с подсказки не выполнена. Двойка за рисунок.

Уважаемый Владимир Иванович, спасибо, конечно, за помощь, но я выложил эту задачу потому, потому что она была мне непонятна и просил помощи, чтоб разобраться с задачей. Конечно, я не такой умный, как Вы, поэтому не могу понять сразу и могу допускать где-то ошибки, ведь поэтому я и обратился за помощью к Вам.

Все задачи я практически решаю для себя и поэтому мне самому интересно понять задачу, ведь за меня никто другой не поймет!

Спасибо, Иван.

Ок. Подсказка на второй вопрос: перерисуйте рисунок так, как сказано в условии задачи, и рассмотрите равенство моментов силы центра масс и момента силы подвешенного груза (можно равенство моментов сил отдельных сторон и момента силы подвешенного груза).
Надоело разбираться?