statika

Статика. Теория. (Момент силы 1.13.условие равновесия твердого тела. 1.14.; Простые
механизмы. КПД механизма1.20.)
Статика –раздел механики, изучающий равновесие тел и условия равновесия.
Момент силы – это скалярная величина, равная произведению модуля силы на плечо этой силы.
М = F·
Плечо – это кратчайшее расстояние от оси вращения доd линии действия силы.
A
O
т.О – ось вращения; d1 –OA – плечо силы F1
B
d2 –OB – плечо силы F2
F1
Центр тяжести – точка пересечения линии действия сил,
вызывающих поступательное движение тела.
F2
d1
A
O
F1
d2 –OC – плечо силы F2
B
С
d2
d1 –OA – плечо силы F1
F2
Условия равновесия тела в общем случае: (имеющего ось вращения: Правило моментов) 1.Тело
находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов, действующих на тело равна нулю.
М1+ М2 + М3+… + Мn = 0;
М > 0, если сила вращает тело по часовой стрелке;
M < 0, если сила вращает тело против часовой стрелки;
2.Тело находится в равновесии, если на него не действуют силы, или действие других тел
скомпенсированы. (равнодействующая сила равна 0.)
 


F1  F2  F3  ...  Fn  0
Простые механизмы – приспособления, служащие для преобразования силы. (блок, ворот,
наклонная плоскость, её разновидности - клин и винт). В большинстве случаев они дают выигрыш в
силе, т.е. увеличить силу, действующую на тело в несколько раз.
Рис.1
Неподвижный блок не дает выиграша в силе, только изменяет направление
действия силы.(см.рис1) Подвижный блок дает выигрыш в силе равный 2.(рис.2)
Рис.3.
F
рис2.
 mg
F
;
2
mg
mg
На рис.3 изображен подъемный механизм, называемый полиспастом.(Дает 4 кратный выигрыш)
Ворот – состоит из цилиндра(барабана) и прикрепленной к нему рукоятки. Выигрыш в силе
определяется отношением радиуса окружности, описываемой рукояткой, к радиусу цилиндра, на
который намотана веревка.
КПД – физическая величина, которая показывает какую долю составляет
А
полезная работа от всей затраченной работы.
  п  100%;
Аз
Статика -07. Подготовка к ЕГЭ.
1. (42-7тр) Чему равен вес тачки с грузом, если сила,
приложенная к рукоятке равна 350 Н? Соотношение
плеч измерьте по рисунку. 1) 100Н; 2) 350 Н;
3) 1050Н; 4) 1400Н;
F1
P2
d2
d1
2.(1-7тр) На рисунке схематически изображена лестница АС,
прислоненная к стенке. Каков момент силы тяжести F,
действующей на лестницу относительно точки С?
1) F∙ OC; 2) F∙ OD; 3) F∙ AC; 4) F∙ DC;
A
O
F
D
3.При исследовании равновесия тела, имеющего ось
вращения, ученик собрал установку, представленную
на рисунке. В какой точке необходимо подвесить груз
массой 0,1 кг, чтобы диск находился в равновесии?
1)1; 2) 2 ; 3)3;
4) 4;
C
2
4 3 2
0,1кг
1
0,1 кг
0,1 кг
4. При исследовании равновесия ученик подвесил на
двух нитях груз массой 0,1 кг. Сила натяжения нити
ОА равна 1) 0,5 Н; 2) 1 Н; 3) 1,5 Н 4) 2 Н;
450
А
В
О
m = 0,1 кг
5. (6-07 р в) К концам рычага АВ с осью вращения в
точке О приложены силы F1 и F2, как показано на
рисунке. Какие два произведения являются моментами
сил? 1) F1l1 и F2l2
2) F1l3 и F2l4
3) F1l3 и F2l2
1) F1l1 и F2l4
В
О l2
l3
0
90
А
l4
l1
6.(102-6) Груз массой 120 кг медленно поднимают с
помощью рычага, где АВ = 1 м. Сила с которой
действуют на рычаг по вертикали в точке С, равна 500 Н.
Коэффициент полезного действия рычага равен 80 %.
Расстояние АС равно 1) 1,9м 2) 2,4 м; 3) 3 м; 4) 5,2 м
F
С
В
А
M
7.(101-6) Груз массой 120 кг медленно поднимают с
помощью рычага, где АС = 5 м. Сила с которой
действуют на рычаг по вертикали в точке С, равна 600 Н.
Коэффициент полезного действия рычага равен 80 %.
(Отношение полезной работы механизма к затраченной работе)
Расстояние АС равно 1) 1,9м 2) 2,4 м; 3) 3 м; 4) 5,2 м
А
F
С
В
M
8. (89-6) Невесомый рычаг находится в равновесии. Сила F1 = 4 Н.,
ее плечо равно 15 см. Какова сила F2 , если ее плечо равно 10 см?
1) 0,16 Н; 2) 2,7 Н; 4) 6 Н;
O
F1
F2
L
9(75-6)Груз массой 100 кг медленно поднимают с помощью с
помощью рычага. Рычаг состоит из шарнира без трения и
однородного стержня массой 40 кг и длиной 5 м. Расстояние
от оси шарнира до точки подвеса груза равно 1 м. Чтобы
поднять груз к концу рычага, надо приложить вертикальную
силу. 1) 100 Н; 2) 125 Н; 3) 200 Н; 4) 250 Н;
b
М
F
L
10(71-6) Груз массой 100 кг медленно поднимают с помощью
рычага, приложив вертикальную силы 300Н. Рычаг состоит из
шарнира без трения и однородного стержня массой 20 кг.
Расстояние от оси шарнира до точки подвеса равно 1 м.
Длина стержня равна 1) 5 м; 2) 4м; 3) 3,3 м; 4) 3 м;
11(80-6) На концы тонкого невесомого стержня действуют
силы F1= 6 H, и F2 = 3Н. Чтобы стержень находился в
равновесии, его следует закрепить
1) в точке 1. 2) в точке 2; 3) в точке 3; 4) в точке 4;
b
F
М
1
2
3
4
F2
F1
12(325Cт) Найдите равнодействующую трех сил по 100 Н каждая, если угол между первой и
второй силами равен 600, а между второй и третьей - 900.
А
В
0
13(333Ст) Найдите силы, действующие на стержни АВ и ВС,
90
если а = 600, а масса лампы 3 кг.
С