Обобщающий урок по теме "Статика"

Статика

Виды равновесия

• Безразличное
• Устойчивое
• Неустойчивое

Безразличное равновесие

При малом отклонении тело остается в равновесии.

Безразличное равновесие

Сумма всех сил равна нулю

Центр тяжести совпадает с

точкой опоры

Прямая, проведенная через центр тяжести, проходит через середину площади опоры.

Устойчивое равновесие

При малых отклонениях тела от положения равновесия возникают силы или моменты сил, стремящиеся возвратить его в равновесное состояние.

Устойчивое равновесие

Равнодействующая сил направлена к положению равновесия

Центр тяжести лежит ниже

точки опоры

Прямая, проведенная через центр тяжести, проходит через площади опоры.

Неустойчивое равновесие

При малых отклонениях тела от положения равновесия возникают силы, стремящиеся увеличить это отклонение.

Неустойчивое равновесие

Равнодействующая сил направлена от положения равновесия

Центр тяжести лежит выше

точки опоры

Прямая, проведенная через центр тяжести, проходит через площади опоры.

Предел устойчивости

Чем больше L, тем ниже располагается центр тяжести тела (т.е. меньше h), и тем устойчивей тело на опоре.

Абсолютно твердое тело

Тело, размеры и форму которого в условиях данной задачи можно считать неизменной

т.О – точка опоры

т.А – точка приложения силы

d – плечо силы

Плечо силы

Кратчайшее

расстояние от точки опоры до прямой, вдоль которой действует сила

Однородный куб опирается одним ребром на пол, другим – на вертикальную стену (см.рис.). Плечо силы трения относительно точки О равно

1) 0

2) О1О

3) ОА

4) О1А

Момент силы

Произведение модуля

силы на её плечо

На рисунке схематически изображена лестница АС, прислоненная к стене. Каков момент силы тяжести. Действующей на лестницу, относительно точки С?

1) F ОС

2) F О D

3) F A С

4) F D С

На рисунке схематически изображена лестница АС, прислоненная к стене. Каков момент силы реакции опоры, действующей на лестницу, относительно точки С?

1) N ОС

2) 0

3) N A С

4) N B С

Груз массой 1кг колеблется на нити длиной L =1м (см.рис.). Чему равен момент силы тяжести относительно оси, проходящий через точку О перпендикулярно плоскости чертежа, в состоянии представленном на рисунке?

1) 1 Н м

2) 3 Н м

3) 5 Н м

4) 7 Н м

Условия равновесия абсолютно твердого тела

1. Векторная сумма всех сил, действующих на тело

равна нулю:

2. Сумма моментов всех сил, стремящихся повернуть тело по часовой стрелке, равна сумме моментов всех сил, стремящихся повернуть тело против часовой стрелки.

Человек несет груз на палке (см.рис). Определите, какую минимальную по значению силу должен приложить человек к концу В невесомой палки для того, чтобы удержать в равновесии груз весом 20 Н. Расстояние ОА равно 0,2 м, расстояние ОВ равно 0,4 м.

1) 10 Н

2) 20 Н

3) 40 Н

4) 60 Н

Каким должен быть груз А колодезного журавля (см.рис.), чтобы он уравновешивал вес ведра, равный 100 Н? ( Рычаг можно считать невесомым).

1) 20 Н

2) 25 Н

3) 400 Н

4) 500 Н

Однородная доска массой

m =4 кг, опираясь о шероховатый пол, удерживается веревкой под углом α= 60° к горизонту (см.рис 3).Веревка перпендикулярна доске. Определите силу F натяжения веревки.

1) F =5 Н

2) F =10 Н

3) F =20 Н

4) F =40 Н

На концах невесомого рычага действуют силы F 1=6 Н и F 2=18Н (см.рис.2).На каком расстоянии x находится точка опоры от точки приложения силы F 1, если рычаг находится в равновесии, а его длина равна l =50см?

1) х =37,5 см

2) х =12,5 см

3) х =25 см

4) х =22,5 см

Невесомый стержень, находящийся в ящике с гладким дном и стенками, составляет угол 60° с вертикалью (см.рис.). К середине стержня подвешен на нити шарик массой 1,73кг. Каков модуль силы упругости N , действующей на стержень со стороны левой стенки ящика?

Центр масс

Воображаемая точка, радиус-вектор которой выражается через радиус-векторы материальных точек, входящих в состав системы

Центр тяжести системы

Точка приложения равнодействующей сил тяжести, действующих на все материальные точки системы.

В однородном поле тяжести совпадает с центром масс.

Четыре шарика, массы которых соответственно равны 1,2,3,4 г, укреплены на невесомом стержне длиной 60 см так, что расстояние между центрами двух соседних шариков равно 20 см. На каком расстоянии от самого тяжелого шарика находится центр масс системы?

Совместим начало координат с центром самого тяжелого шарика.

Пусть центр масс системы находится на расстоянии r самого большого шарика

В однородном диске радиуса R вырезано круглое отверстие радиусом R/2 , касающееся края диска. На каком расстоянии от центра диска находится центр масс оставшейся фигуры?

m 0 - масса диска

Условие равновесия

Груз массой 50 кг подвешен на двух одинаковых тросах, образующих угол 120 ° . Определите силу натяжения тросов. 200

К вертикальной гладкой стене на веревке длиной 2 м подвешен однородный шар массой 10 кг. Радиус шара 1,25 м. Определите величину силы натяжения веревки.10

К валу приложен вращающий момент

150 Н ∙ м. На вал насажен маховик радиусом 50 см. Какую минимальную касательную тормозящую силу надо приложить к ободу маховика, чтобы он не вращался?

На наклонной плоскости, составляющей 30 ° с горизонтом лежит стержень массой 10 кг. Какую минимальную силу нужно приложить, чтобы приподнять его конец?

Тележка массой 5 кг имеет расстояние между осями колес 40 см и длину

60 см.Какой минимальной силой можно приподнять тележку за один конец?

Куб массой 14,1 кг лежит на горизонтальной поверхности. Какой минимальной силой можно опрокинуть его через ребро? Определите минимальное значение коэффициента трения куба о плоскость, необходимое для этого.

На горизонтальной поверхности на расстоянии 90 см друг от друга расположены две опоры. На них кладут горизонтально стержень массой 5,4 кг и длиной 1,2 м так, что 20 см стержня выступают за левую опору. Определите силу давления стержня на правую опору.

Однородная лестница прислонена к стене. При каком минимальном угле между лестницей и полом она ещё не будет падать, если коэффициент трения лестницы о стену равен µ 2 , а коэффициент трения лестницы о пол равен µ 1 ? ( tg)