.18 Статика. Условия равновесия тела

Пусть – сила реакции в шарнире (сила, действующая на кривошип со стороны шатуна) и пусть она направлена под углом к кривошипу. По третьему закону Ньютона на шатун со стороны кривошипа действует такая же по модулю и противоположная по направлениюю сила, она направлена под углом к шатуну. Расставим также силы тяжести, действующие на тела, и отметим углы, под которыми они наклонены к горизонту:

Запишем условие равенства нулю суммы моментов сил, действующих на кривошип и шатун, точки опоры возьмем в точках и соответственно, положительными будем считать моменты сил, вращающие кривошип и шатун по часовой стрелке:

Поделив уравнения друг на друга, получим:

Подставляя в одно из уравнений, получим:

На шатун помимо силы реакции в шарнире и силы тяжести действуют также сила нормальной реакции опоры и сила трения, расставим эти силы:

Запишем условие равенства нулю векторной суммы сил, действующих на шатун:

Спроецируем это уравнение на вертикальную и горизонтальную оси:

Поскольку шатун покоится на него действует сила трения покоя, по закону Амонтона-Кулона:

где – коэффициент трения между ползуном и поверхностью.
Объединяя уравнения, получим:

Подставляя связь углов, находим: