2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:23 
Заморожен


17/04/11
420
К горизонтальной балке на двух равных нитях подвешен груз весом P. Определите силы натяжения нитей.
Изображение
Пардон за качество чертежа. [Все стороны треугольника $ABP$ равны].

Собственно, в ответах значится: $\frac{P}{\sqrt{3}}$

Неясно, каким образом получен данный ответ.
Очевидно, что сила натяжения каждой нити равна $\frac{P}{2}$
Но этого явно недостаточно.
Угол при $P$ помечен, как имеющий градусную меру $60$ градусов. Из условия ясно также, что $AP=BP$.
Таким образом, треугольник $ABP$ - равнобедренный, а поскольку его углы при основании равны друг другу и имеют сумму $120$ градусов, они равны $60$ градусов каждый и, соответственно, углу при вершине $P$. Значит, треугольник $ABP$ - равносторонний.
Может ли это как-то пригодиться? Если изобразить силу натяжения $P$ отрезком - вектором, то она разделит треугольник $ABP$ на два равных прямоугольных треугольника.
Хотелось бы попросить дать какой-нибудь намёк относительно дальнейшего хода решения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/08/07
5494
Нов-ск
BENEDIKT в сообщении #722797 писал(а):
Очевидно, что сила натяжения каждой нити равна $\frac{P}{2}$

Очевидно, что сила натяжения каждой нити не равна $\frac{P}{2}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:35 
Заморожен


17/04/11
420
TOTAL в сообщении #722800 писал(а):
Очевидно, что сила натяжения каждой нити не равна $\frac{P}{2}$

Почему, если нити равны?

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/08/07
5494
Нов-ск
BENEDIKT в сообщении #722802 писал(а):
TOTAL в сообщении #722800 писал(а):
Очевидно, что сила натяжения каждой нити не равна

Почему, если нити равны?

Не надо перевирать цитату, оставляя в ней не все.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:41 
Заморожен


17/04/11
420
Простите, но я не перевирал, просто некорректно процитировал. Теперь исправил.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/07/09
1238
Решайте по-честному, в самом деле, не нужно этих "очевидно". Стандартный алгоритм задач на статику знаете? Два уравнения.
Сумма всех сил равна нулю (векторная).
Сумма всех моментов сил равна нулю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:44 
Заморожен


17/04/11
420
Благодарю. Но это чисто геометрическая задача. Из учебника по геометрии соответственно.
Как можно решить её без применения физики?

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:47 


23/12/07
1763
BENEDIKT, сила натяжения нити направлена вдоль нити, а сила тяжести по вертикали. Отсюда и пляшите.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 13:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/08/07
5494
Нов-ск
BENEDIKT в сообщении #722810 писал(а):
Как можно решить её без применения физики?

Надо головой подумать над тем, как угол между нитями влияет на их натяжение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 15:25 
Заморожен


17/04/11
420
Прошу прощения. Пока что угол между нитями, равный $60$ градусам, навёл меня лишь на мысль о том, что треугольник, образуемый нитями и балкой - равносторонний.
Силы натяжения двух нитей равны, но это, как я понимаю, обусловлено равенством их длин и только.
Вектор, определяющий силу натяжения нити (пусть это будет $BP$), можно представить как сумму двух сил, одна из которых - $BC$ направлена вниз, другая ($BD$) - вектор, лежащий на $AB$. На натяжение нити $BP$ влияет лишь первая сила - $BC$.
В треугольнике $BCD$ угол при вершине $D=30$ градусов, угол при вершине $C=60$ градусов.
Известно, что $\tg 60$ градусов равен $ \sqrt{3}$.
Этот тангенс притянут сюда чисто интуитивно. Неясно, как дойти до того, что бы разделить на него $P$. :cry:

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 18:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/07/09
1238
BENEDIKT в сообщении #722810 писал(а):
Благодарю. Но это чисто геометрическая задача. Из учебника по геометрии соответственно.
Как можно решить её без применения физики?

Никак.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ещё одна задача по теме "Сложение сил"
Сообщение12.05.2013, 20:33 


28/05/12
80
Проекция силы удвоенной силы натяжения нити на вертикаль должна равняться весу (условие равновесия). Отсюда путем несложных геометрических преобразований получаем ответ

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group