刚体平衡问题示例

刚体平衡问题的两个例子

1。 F1 = 10 N,F2 = 15 N 和 F4 如图所示,一个力 F = 10 N 作用于物块 ABCD 上。物块 ABCD 的长度为 20 米。求 F 的值。3 使物体处于静力平衡状态。忽略物体的质量。
讨论 :

刚体平衡 - 1刚体平衡 - 2

2. 两个质量分别为10 kg和20 kg的箱子A放置在一块木板上。木板的长度为10米。如果箱子B距离支点2米,那么箱子A应该放置在距离支点多远的位置才能使木板不旋转?(g = 10 m/ s²)

讨论 :

第一步:画出作用在物体上的力的示意图

刚体平衡 - 3

步骤二:解决问题

观察上图。作用在木板上的力包括:箱子 B 的重力 (w<sub> B</sub> )、箱子 A 的重力 (w<sub> A</sub> )、木板自身的重力 (w<sub>board</sub>) 以及正压力 (N)。支点即为旋转轴。木板自身的重力 (w<sub>board</sub>) 和正压力 (N) 与支点/旋转轴重合,因此力臂为零。w<sub>board</sub> 和 N 未计入计算中。

扭矩 1 = 由箱子 B 的重力产生的扭矩(正扭矩)

刚体平衡 - 4扭矩 2 = 由箱子 A 的重力产生的扭矩(负扭矩)

刚体平衡 - 5当总扭矩为 0 时,电路板处于静态平衡状态。

刚体平衡 - 6为了使板子保持静态平衡,物体 A 必须放置在距离支撑点 4 米的位置。