Вопрос школьника
К торцам стержня длиной L приложены две силы F1 и F2 (рис. 2.112). Определить силу натяжения стержня в сечении, находящемся на расстоянии х от его левого конца, если F2 > F1.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать законы равновесия тела. Согласно первому закону Ньютона, тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы или сумма всех действующих на него сил равна нулю. Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.
В данной задаче торец стержня находится в состоянии покоя, следовательно, сумма всех действующих на него сил равна нулю. Силы F1 и F2 направлены в разные стороны и создают момент силы, который уравновешивается силой натяжения стержня в сечении, находящемся на расстоянии х от его левого конца.
Сумма моментов сил относительно точки, находящейся на расстоянии х от левого конца стержня, равна нулю. Момент силы F1 равен F1*(L-x), а момент силы F2 равен F2*x. Следовательно, сила натяжения стержня в сечении, находящемся на расстоянии х от его левого конца, равна F2-F1.
Таким образом, чтобы определить силу натяжения стержня в сечении, находящемся на расстоянии х от его левого конца, необходимо вычислить разность между силами F2 и F1. Если F2 > F1, то сила натяжения стержня будет направлена в сторону силы F2 и равна разности между этими силами.
