Тема . Механика. Динамика и Статика

.15 Сила трения

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. динамика и статика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#118662

Длинный стержень массы M  лежит на горизонтальном шероховатом полу. Коэффициент трения равен μ  . Найти минимальную величину внешней горизонтальной силы для того, чтобы сдвинуть тело. Сила может быть приложена в любом направлении.

(Всесибирская олимпиада 2025, 10)

Показать ответ и решение

Размерами тела пренебречь нельзя, соответственно, необходимо учитывать вращение тела вокруг некоторой точки вращения О. Для минимизации силы F  , приложить ее следует к краю стержня, в направлении перпендикулярном оси стержня. Запишем условия равновесия:

∑          ∑
   F = 0,     M  = 0

Обозначим расстояние от одного края до точки О за X, а от второго края до O за Y, тогда X + Y = L:

PIC

Cилы трения (приложенные к центрам масс отдельных кусков пропорциональны доле длины стержня:

           X              Y
F тр1 = μmg --, F тр2 = μmg --
           L              L

Из первого условия равновесия:

F +F тр2 = Fтр1 ⇒ F = μmg X--− Y
                           L

Из второго:

F ⋅X = F   ⋅X∕2 + F   ⋅Y∕2 ⇒ FX  = μmg X2-+-Y2-
        тр1        тр2                    2L

Подставляя одно уравнение в другое с учетом преобразований получаем:

2X2 = L2 ⇒ X = √L-
                 2

         L ∕√2-− (L − L∕√2)    √-
F = μmg ⋅------------------= ( 2 − 1)μmg  ≈ 0.41μmg < μmg ∕2
                 L
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!