Лестница массой 15 кг и длиной 3 м стоит упираясь верхним концом в гладкую стену

Обновлено: 10.05.2024

Задача № 4. Лестница длиной l = 3 м стоит, упираясь верхним закруглённым концом в гладкую стену, а нижним в пол. Угол наклона лестницы к горизонту ? = 60°, её масса m=15 кг. На лестнице на расстоянии а=1 м от её верхнего конца стоит человек массой М = 60 кг. С какой силой давит пол на нижний конец лестницы и как направлена эта сила?

Слайд 17 из презентации «Задачи по статике» к урокам физики на тему «Статика»

Статика

«Закон равновесия рычага» - Какой наибольший груз может приподнять мальчик. Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза. Подвижный блок. Ключевые вопросы. Легенда Архимеда. Равенство работ при использовании рычага. Как легче подниматься вверх. Равенство работ при использовании неподвижного блока. Мостовой кран. Простые механизмы.

«Система сил» - Порядок расчета: 1. Учет сил трения при решении задач на равновесие. Гидродинамика. Уравнения равновесия. Связь момента силы относительно центра и относительно оси. Связи и реакции связей. Динамика. Стойки – вертикальные стержни. Равновесие рычага. Теоретическая механика. Несвободное тело – его движение ограничено другими телами.

«Аксиомы статики» - Равнодействующая двух сил. Величины. Техническая механика. Аксиомы статики. Направленное противодействие. Статика. Твердое тело. Внешние силы. Сила. Основные понятия и аксиомы статики.

«Задачи по статике» - Тело, помещённое в воду. Равновесие и его виды. Уравнения равновесия. Нить невесома и нерастяжима. Рычаг находится в равновесии. Тело находится в равновесии внутри жидкости. Система остается неподвижной. В поисках центра масс. Пример неустойчивого равновесия. Теория. Тело тонет. Изобретения Архимеда.

«Условия равновесия тел» - Площадь соприкосновения тела с опорой. Хождение на ходулях. Равновесие может восстанавливаться путём смещения точки опоры. Устойчивость машин. Равновесие сил сохраняется. Центр тяжести. Необходимо, чтобы центр тяжести находился ниже точки. Потенциальная энергия. Условие равновесия рычага. Устойчивость.

Разделы

Дополнительно

Задача по физике - 3054

На горизонтальной поверхности находится гладкая полусфера радиусом $R$. С верхней ее точки без начальной скорости соскальзывает тело. Определить время движения тела после отрыва от полусферы.

Задача по физике - 3055

Тележка массой $m$ совершает мертвую петлю, скатываясь с минимально необходимой для этого высоты (рис.). С какой силой тележка давит на рельсы в точке А, радиус-вектор которой составляет угол $\alpha$ с вертикалью? Трением пренебречь.

Задача по физике - 3056

Спуск с горы представляет собой дугу АВ окружности радиусом $R = 10 м$ с плавным выездом на горизонтальную поверхность ВС. Поверхность горы гладкая, а горизонтальная поверхность шероховатая с коэффициентом трения $\mu = 0,15$. На каком расстоянии от конца горы остановятся санки, если в точке А их полное ускорение равно по модулю $g$. Радиус, проведенный в точку А, образует с вертикалью угол $\alpha = 60^< \circ>$.

Задача по физике - 3057

Определить кинетическую энергию обруча массой $m$, катящегося без проскальзывания со скоростью $v$.

Задача по физике - 3058

По сторонам прямого угла скользит жесткая спица длиной $2l$, посередине которой закреплена бусинка массой $m$. Скорость точки В постоянна и равна $v$. Определить, с какой силой действует бусинка на спицу в тот момент, когда угол $\alpha = 45^< \circ>$.

Задача по физике - 3059

Груз массой $m = 15 кг$, подвешенный на проволоке, отклоняется на угол $\alpha = 45^< \circ>$ от вертикального положения силой, действующей в горизонтальном направлении. Определить эту силу к силу натяжения проволоки.

Задача по физике - 3060

Фонарь массой $m = 20 кг$ висит на двух стержнях, прикрепленных к вертикальной стене, на расстоянии $AB = 60 см$ друг от друга. Длина стержней $AC = 90 см, BC = 120 см$. Определить силы, действующие на стержни.

Задача по физике - 3061

Ручка стоит вертикально на пружине в закрытом пенале. При это ручка давит на крышку пенала с силой $N_ <1>= 1,96 Н$. Когда пенал перевернули, сила давления ручки на крышку пенала возросла до $N_ = 2,35 Н$. Какова масса ручки?

Задача по физике - 3062

Шар лежит в щели ABC, образованной двумя плоскими стенками, причем ребро щели горизонтально. Найти угол между плоскостями, если сила давления шара на вертикальную стенку ВС вдвое превышает силу тяжести, действующую на шар. Трением пренебречь.

Задача по физике - 3063

Лестница длиной $l = 3 м$ стоит, упираясь верхним концом в гладкую стену, а нижним - в пол. Лестница наклонена к полу под углом $\alpha = 60^< \circ>$; ее масса $m = 15 кг$. На лестнице на расстоянии $a = 1 м$ от ее верхнего конца стоит человек массой $M = 60 кг$. Определить силы реакции стен и пола, действующие на лестницу. При каких значениях коэффициента трения лестницы о пол лестница не падает?

Задача по физике - 3064

Лестница опирается на шероховатую стену и пол, причем коэффициент трения о стену и пол одинаков и равен $\mu$. Определить, при каких значениях угла между лестницей и стеной лестница будет находиться в равновесии.

Задача по физике - 3065

К верхней кромке однородного бруска приложена горизонтальная сила $\vec$. Брусок при этом остается в покое на горизонтальной поверхности. Найти построением точку приложения силы, действующей на брусок со стороны горизонтальной поверхности.

Задача по физике - 3066

Контейнер в виде прямоугольного параллелепипеда высотой $h$ и длиной $l$ стоит на опорах малых размеров. Левая опора, в отличие от правой, сделана на роликах, которые обеспечивают пренебрежимо малое трение. Чтобы сдвинуть контейнер вправо, нужно толкать его с силой $\vec_$, приложенной к середине левой стороны, а чтобы сдвинуть влево, нужно толкать с силой $\vec_$, приложенной к центру правой стороны. Найти массу контейнера.

Задача по физике - 3067

Дан однородный диск радиусом $R$, в котором проделаны два отверстия радиусом $R/2$ и $R/4$, как показано на рис. Определить положение центра тяжести диска.

Задача по физике - 3068

Штанга массой $m$ и длиной $l$ закреплена нижним концом на шарнире О. К верхнему концу штанги привязана нить, перекинутая через блок, укрепленный на высоте $H$ от шарнира и на одной с ним вертикали. Какой минимальный груз нужно повесить на другой конец нити, чтобы штанга устойчиво стояла в вертикальном положении?

Разделы

Дополнительно

Задача по физике - 3059

Задача по физике - 3060

Задача по физике - 3061

Задача по физике - 3062

Задача по физике - 3063

Задача по физике - 3064

Задача по физике - 3065

Задача по физике - 3066

Задача по физике - 3067

Задача по физике - 3068

Задача по физике - 3176

Груз лежит на платформе, совершающей горизонтальные колебания с частотой $\nu = 2 Гц$ и амплитудой $A = 1 см$. Будет ли груз скользить по платформе, если коэффициент трения груза о платформу равен 0,2?

Задача по физике - 3177

Определить период колебания тела массой $m$, подвешенного вертикально на пружине с коэффициентом жесткости $k$.

Задача по физике - 3178

Чашка пружинных весов массой $m_<1>$ совершает вертикальные гармонические колебания с амплитудой $A$. Когда чашка находилась в крайнем нижнем положении, на нее положили груз массой $m_$. В результате колебания прекратились. Определить первоначальный период колебаний чашки.

Задача по физике - 3183

На какую часть длины надо уменьшить длину математического маятника, чтобы период колебаний маятника на высоте 10 км был равен периоду его колебаний на поверхности Земли? Радиус Земли $R_ <з>= 6400 км$.

Задача по физике - 3270

Точка прошла половину пути со скоростью $v_<0>$. Оставшуюся часть пути она половину времени двигалась со скоростью $v_$, а последний участок — со скоростью $v_$. Найти среднюю за все время движения скорость точки.

№ слайда 1

Решение задач по статике Презентация подготовлена учителем физики школы №332Невского района города Санкт-ПетербургаТатьяной Викторовной Романовой

№ слайда 2

На столе лежит однородный стержень массой m. Он свешивается со стола на 0,1 своей длины. Определите максимальную массу груза, который можно подвесить к его концу так, чтобы стержень не упал со с тола? Важно! При максимально допустимой нагрузке стержень отрывается от стола и реакция опоры остается только в точке В.Запишем правило моментов относительно точки В (чтобы исключить момент силы ):

№ слайда 3

Человек удерживает за один конец доску массой 50 кг. С горизонтальной поверхностью доска образует угол в 30°. С какой силой удерживает человек доску, если эта сила направлена перпендикулярно к доске?

№ слайда 4

Человек удерживает за один конец доску массой 50 кг. С горизонтальной поверхностью доска образует угол в 30°.С какой силой удерживает человек доску, если эта сила направлена перпендикулярно к доске?

№ слайда 5

№ слайда 6

№ слайда 7

Лестница опирается на вертикальную стену и пол. При каких значениях угла между лестницей и полом она может стоять, если коэффициенты трения лестницы о пол и о стену равны μ1 и μ2 соответственно?

№ слайда 8

Решаем систему уравнений (1 – 3) относительно α

№ слайда 9

№ слайда 10

Решаем систему уравнений (1 – 3) относительно α

№ слайда 11

Решить задачу, записав правило моментов относительно точки О3

№ слайда 12

Решаем систему уравнений (1 – 3) относительно α

№ слайда 13

Вывод по задаче Выполняя рисунок, нужно начинать вектор силы точно в месте приложения , иначе можно неправильно определить плечо.В данной задаче не важно, какую точку взять для применения правила моментов. Каждая из трех выбранных точек убирает два момента сил, поэтому сложность решения любым из рассмотренных способов примерно одинакова. В других задачах надо постараться найти такую точку, которая убирает бόльшее число моментов тех сил, которые не просят найти. Тогда решение будет проще.

№ слайда 14

Решение задач на определение положения центра тяжести

№ слайда 15

В основе решения задач на определение центра тяжести лежит следующее обстоятельство: Если в центре тяжести частиц, жестко связанных друг с другом, приложить уравновешивающую силу, равную по модулю силе тяжести всех частиц, то система будет находится в равновесии.Сумма моментов всех сил, включая и уравновешивающую, должна быть равна нулю относительно любой точки.

№ слайда 16

Положение центра тяжести будем отсчитывать от крайней левой точки.

№ слайда 17

Пять шаров , массы которых равны соответственно m, 2m, 3m, 4m, 5m, укреплены на стержне так, что их центры находятся на расстоянии l друг от друга. Пренебрегая массой стержня, найдите центр тяжести системы.

№ слайда 18

Определить центр тяжести однородной квадратной пластинки со стороной a, в которой вырезано круглое отверстие радиусом a/4, как показано на рисунке. Важно! В задачах такого типа фигуру с вырезом желательно расположить так, чтобы ось симметрии была горизонтальна.Основная идея задачи: если вставить вырезанную часть на место, то силу тяжести целой фигуры (целого квадрата) можно представить как сумму сил тяжести вырезанной части (круга) и оставшейся части (фигуры с вырезом).

№ слайда 19

№ слайда 20

№ слайда 1

№ слайда 2

Теория Задачи Эксперименты

№ слайда 3

№ слайда 4

№ слайда 5

№ слайда 6

Рычаги 1 рода 2рода Блоки

№ слайда 7

Условие равновесия рычага 2 блок конспекта

№ слайда 8

Устойчивое Пример устойчивого равновесия

№ слайда 9

Неустойчивое Пример неустойчивого равновесия

№ слайда 10

№ слайда 11

№ слайда 12

№ слайда 13

Однородная балка, длиной 2l и массой m, расположенная горизонтально, одним концом шарнирно закреплена в точке А. Другой конец балки опирается в точке В на гладкую плоскость, наклонённую под углом α. На балке на расстоянии а от шарнира А расположен груз массой m¹. Найдите силы реакции шарнира и плоскости. Трение в шарнире отсутствует.

№ слайда 14

№ слайда 15

Т.к. балка в равновесии, то сумма моментов сил относительно шарнира равна нулю: Найдём плечи сил:

№ слайда 16

Для нахождения силы реакции шарнира воспользуемся первым условием равновесия:

№ слайда 17

Лестница длиной l = 3 м стоит, упираясь верхним закруглённым концом в гладкую стену, а нижним в пол. Угол наклона лестницы к горизонту α = 60°, её масса m=15 кг. На лестнице на расстоянии а=1 м от её верхнего конца стоит человек массой М = 60 кг. С какой силой давит пол на нижний конец лестницы и как направлена эта сила?

№ слайда 18

№ слайда 19

Запишем уравнения равновесия:

№ слайда 20

Пять шаров, вес которых равен соответственно Р, 2Р, 3Р, 4Р И 5Р, укреплены на стержне так, что их центры находятся на расстоянии L друг от друга. Пренебрегая весом стержня, найти центр тяжести системы.

№ слайда 21

Искомое расстояние от точки О до силы F можно найти из уравнения моментов сил относительно точки О: Р0*0+ P1l1+…+ Pn ln – Fх=0 Где l1, l 2 и т.д. –плечи сил относительно центра тяжести левого груза Р0

№ слайда 22

Выразим х: Мы нашли основную формулу. Теперь можно решать задачу: F=P+2P+3P+4P+5P Плечи сил относительно точки О равны соответственно 0, l , 2 l , 3l , 4l . Определяем положение центра тяжести:

№ слайда 23

В системе, изображённой на рисунке, нить невесома и нерастяжима, блоки невесомы, трения нет. Массы грузов на концах нити равны m1 и m2, однородная доска массой m3 лежит на горизонтальном столе так, что вертикальные участки нити, переброшенной через закреплённые на доске блоки, проходят вдоль её торцов. При каком условии доска при движении грузов будет оставаться в горизонтальном положении?

№ слайда 24

L=длина доски Т=сила натяжения (она одна и та же, т.к. нить не растяжима и блоки невесомы). доска покоится =>> Mmg относительно точки будет больше, чем MT, то есть (L/2) m3g>=TL, или T

№ слайда 25

На горизонтальной плоскости на расстоянии А от закрепленной ступеньки лежит брусок. Высоты ступеньки и бруска одинаковы. На ребро бруска, параллельное краю ступеньки, опирается цилиндр, который может без трения вращаться вокруг оси O, прикрепленной к краю ступеньки. Массы бруска и цилиндра равны. Если ,где —R радиус цилиндра, то брусок покоится, а если , то брусок скользит, не отрываясь от плоскости. Считая коэффициент трения между всеми трущимися поверхностями одинаковым, найти величину .

№ слайда 26

№ слайда 27

№ слайда 28

№ слайда 29

Моменты сил Если тело может вращаться относительно некоторой оси, то для его равновесия недостаточно равенства нулю равнодействующей всех сил. Вращающее действие силы зависит не только от ее величины, но и от расстояния между линией действия силы и осью вращения. Длина перпендикуляра, проведенного от оси вращения до линии действия силы, называется плечом силы. M=Fd Положительными считаются моменты тех сил, которые стремятся повернуть тело против часовой стрелки.

№ слайда 30

№ слайда 31

Опыты показывают, что рычаг находится в равновесии, если суммы моментов сил, вращающих рычаг в противоположные стороны (против и по ходу часовой стрелки), равны друг другу.

№ слайда 32

В поисках центра масс

№ слайда 33

Отношение между векторами силы, момента силы и импульса во вращающейся системе Где F— сила, действующая на частицу, а r — радиус-вектор частицы. L – момент ипульса L= r x p = r 2·m·ω

№ слайда 34

Изобретения Архимеда Блок Бесконечный винт Клин Лебёдка Рычаг

№ слайда 35

№ слайда 36

№ слайда 37

На тело, погруженное в жидкость, действуют силы давления, которые зависят от глубины. На тело действует сила, равная сумме всех сил давления жидкости на поверхность данного тела. Эта результирующая сила называется выталкивающей силой.