Wie erreichen 444 Kräfte ein Gleichgewicht? [geschlossen]

Zwei identische einheitliche Stäbe mit jeweils einem Gewicht W , sind gelenkig miteinander verbunden, um eine Struktur zu bilden, die wie gezeigt auf einem rauen Boden ruht.

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Wenn die Reaktionskräfte, die durch den Boden auf die Struktur wirken, sind R 1 Und R 2 , welche der folgenden Aussagen zeigt die Kräfte, die auf die Struktur einwirken?

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Die gegebene Antwort lautet D . Das Folgende ist die bereitgestellte Antwort:

Da der Schwerpunkt der Struktur am Mittelpunkt der Linie liegt, die die Mittelpunkte der beiden gleichförmigen Stangen verbindet, und der Schwerpunkt näher an der linken Stange liegt, ist die vertikale Komponente von R 1 sollte größer sein als die von R 2 so dass die Summe der vertikalen Komponenten von R 1 Und R 2 ist gleich 2 W .

Ich verstehe nicht, warum der Schwerpunkt der Struktur näher an der linken Stange liegt. Zuerst finde ich den Schwerpunkt der beiden Stangen getrennt, dann verbinde ich sie mit einer geraden Linie. Der Mittelpunkt auf der Linie ist der Schwerpunkt der Struktur, aber es scheint mir, dass er näher an der rechten Stange liegt.

Was ist hier falsch?

Antworten (3)

Der Schwerpunkt liegt der Seite mit der größten Masse am nächsten. Denken Sie daran, dass Sie nur die horizontale 1-Dimension berücksichtigen.

  • Was wäre, wenn der linke Stab vertikal wäre? Dann wäre sicherlich seine gesamte Masse horizontal an einem Punkt konzentriert. In diesem Fall wird der Schwerpunkt sicherlich zu diesem Punkt gezogen. Sie würden die Masse des rechten Stabs verteilen und dann plötzlich die gleiche Masse an einem einzigen Punkt am linken Ende. Natürlich wird der Schwerpunkt zu diesem linken Ende gezogen.

  • Wenn nun der linke Stab zu kippen beginnt und immer weniger vertikal wird, breitet sich seine Masse allmählich horizontal aus. Der Schwerpunkt bewegt sich dann weiter nach rechts. Aber solange der linke Stab noch senkrechter steht als der rechte Stab, ist die Masse noch stärker am linken Ende konzentriert. Der Schwerpunkt bleibt also noch weiter links.

Der Schwerpunkt liegt ungefähr dort, wo die meiste Masse gebündelt ist. Und da Sie nur die seitliche Position betrachten, können Sie vergessen, wie hoch die Strahlen reichen, und berücksichtigen nur , wie weit sie sich auf diese Weise horizontal ausbreiten.

Eine Randbemerkung

Sie können diese Frage lösen , ohne den Schwerpunkt zu berücksichtigen.

Die Pfeillängen repräsentieren die Kraftgrößen. Wenn man vertikal an Newtons 1. Gesetz denkt, müssen beide Gewichte ausgeglichen sein. Das passiert nur auf den Bildern C und D.

Wenn Sie horizontal denken, wissen Sie, dass Reibung vorhanden sein muss, was C ausschließt. Und die Frage ist gelöst.

Keine Reibung ergibt eine instabile Gleichgewichtssituation.
Das ist sehr wahr, @Farcher. Darf ich fragen was du kommentierst?
Es war Ihr Kommentar, dass Reibung vorhanden sein muss.

Das Diagramm kann wie folgt mit den Kräften am unteren Ende der Leitern neu gezeichnet werden R durch zwei normale Reaktionen ersetzt N und zwei Reibungskräfte F die gleich und entgegengesetzt sein müssen.

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Durch Inspektion A < C .

Augenblicke ungefähr A ⇒ N 2 ( A + B + C ) = W ( A + B ) + W A = 2 W A + W B

Augenblicke ungefähr C ⇒ N 1 ( A + B + C ) = W ( B + C ) + W C = 2 W C + W B

Als A < C So N 1 > N 2 Und R 1 > R 2

Sie suchen also nach dem einzigen Diagramm, das angezeigt wird R 1 > R 2 .

Die Formulierung der Antwort ist in der Tat verwirrend. Was sie sagen wollen ist, dass der Schwerpunkt näher an dem Punkt liegt, an dem die linke Stange auf dem Boden ruht, als an dem Punkt, an dem die rechte Stange auf dem Boden ruht.

Daher ist die vertikale Komponente der Reaktionskraft am linken Stab größer.

Wie erreichen 444 Kräfte ein Gleichgewicht? [geschlossen]
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