§ ЕГЭ Момент силы тяжести лестницы
На рисунке схематически изображена лестница AC, опирающаяся на стену. Чему равен момент силы тяжести, действующей на лестницу, относительно точки C? 1) 0; 2) Fт⋅OD; 3) Fт⋅AC; 4) Fт⋅DC. На рисунке сила тяжести приложена в точке O посередине лестницы; D — точка на полу под O.
Решение
Дано: сила тяжести приложена в точке и направлена вертикально вниз; момент требуется найти относительно точки . Найти: .
Решение:
По определению из § момент силы равен , где плечо — расстояние от оси вращения до линии действия силы, измеренное перпендикулярно этой линии.
Линия действия силы тяжести — вертикаль . Через точку проведём горизонталь до неё; её длина равна . Именно отрезок перпендикулярен вертикальной силе и служит плечом.
Отрезок лежит вдоль силы, а лежит вдоль лестницы, поэтому ни один из них не является плечом относительно . По формуле момента .
Сила тяжести стремится повернуть лестницу относительно нижнего конца против часовой стрелки; в ответах указан модуль.