Какой модуль веса однородной трубы, если один конец трубы выступает за край платформы на 20% своей длины, и для начала поворота трубы в вертикальной плоскости вокруг края платформы необходимо приложить силу F, равную 840 Н?

География 9 класс Физическая география модуль веса трубы поворот трубы сила F геометрия трубы физика труб равновесие трубы длина трубы платформа условия поворота география 9 класс Новый

Для решения данной задачи нам необходимо использовать принцип моментов и понять, как распределяется вес трубы, когда один ее конец выступает за край платформы.

Шаг 1: Определение условий задачи

• Длина трубы обозначим как L.
• Выступающая часть трубы составляет 20% от ее длины, то есть 0.2L.
• Остальная часть трубы, которая находится на платформе, составляет 80% от ее длины, то есть 0.8L.

Шаг 2: Понимание момента силы

Для того чтобы труба начала поворачиваться, момент силы, создаваемый весом трубы, должен быть равен моменту силы, создаваемой приложенной силой F. Момент силы определяется как произведение силы на плечо (расстояние от точки вращения до линии действия силы).

Шаг 3: Определение моментов

• Вес трубы обозначим как W (в Н).
• Центр тяжести однородной трубы находится в ее середине, то есть на расстоянии 0.5L от одного конца трубы.
• Так как 0.5L - это расстояние от центра тяжести до края платформы, а 0.2L - расстояние от края платформы до конца трубы, момент от веса трубы будет равен W * 0.5L.
• Момент от приложенной силы F равен F * 0.2L.

Шаг 4: Уравнение моментов

Для равновесия моментов мы можем записать следующее уравнение:

W * 0.5L = F * 0.2L

Шаг 5: Подстановка известного значения

Зная, что F = 840 Н, подставим это значение в уравнение:

W * 0.5L = 840 Н * 0.2L

Шаг 6: Упрощение уравнения

Мы можем сократить L из обеих сторон уравнения, так как оно не равно нулю:

W * 0.5 = 840 Н * 0.2

Теперь решим это уравнение:

W * 0.5 = 168 Н

W = 168 Н / 0.5

W = 336 Н

Шаг 7: Ответ

Таким образом, модуль веса однородной трубы составляет 336 Н.