Сочлененные системы(Физика → Теоретическая механика → Произвольная плоская система сил → Задача 100) Условие задачиНа наклонных плоскостях АС и ВС помещены два тела 1 и 2, связанные нитью, которая перекинута через блок D (рис. 132, а), f1 – коэффициент трения при взаимодействии тела 1 с плоскостью АС; f2 – коэффициент трения при взаимодействии тела 2 с плоскостью ВС. Вес первого тела G. При каком весе Q второго тела будет соблюдаться равновесие? |
1. Допустим, что тела 1 и 2, связанные нитью, поставлены на наклонные плоскости и находятся в равновесии.
2. Если вес тела 2 постепенно увеличивать, то при некотором значении веса Qmax равновесие нарушится и оба тела начнут скользить вправо (тело 2 – вниз по СВ, а тело 1 – вверх по АС).
Изобразим оба тела с действующими на них силами в предельном состоянии (рис. 132, б) равновесия, т. е. в момент перед началом движения. На каждое тело действуют их веса G и Qmax, нормальные реакции наклонных плоскостей N1 и N2, реакции нитей T1 и T2 и силы трения F1 и F2, направленные в стороны, противоположные движению тел.
3. Рассмотрим равновесие каждого из тел в отдельности, пренебрегая их размерами, т. е. считая, что на тела действуют системы сходящихся сил.
Для сил, действующих на тело 1, получим такие уравнения равновесия:
4. Теперь представим себе, что вес тела 2 постепенно уменьшается. При некотором значении веса Qmin равновесие снова нарушится, но теперь оба тела начнут скользить влево (тело 1 – вниз по CA, а тело 2 – вверх по ВС).
Изобразим на рис. 132, в оба тела с действующими на них силами в момент перед началом движения.
В этом случае но сравнению с предыдущим обе силы трения F1 и F2 изменяют свое направление, так как изменяется направление скольжения тел.
Рассматривая равновесия каждого из тел в отдельности, получаем следующие системы уравнений равновесия: