Массасы 5 кг жүк көкжиекпен 37° және 53° бұрыш жасайтын екі жіпке ілінген. Жіптердің керілу күштерін табыңыз — Физика есептері | PhysLabo
Loading...

Жүк ілінген екі жіптің керілу күштері

Орташа 10-сынып Механика / Статика

Массасы $m = 5$ кг жүк төбеге бекітілген екі жеңіл жіпке ілінген. Жіптер көкжиекпен $\alpha = 37°$ және $\beta = 53°$ бұрыш жасайды (суретті қараңыз). Жіптердің $T_1$ және $T_2$ керілу күштерін табыңыз. $g = 10$ м/с², $\sin 37° = \cos 53° = 0{,}6$, $\cos 37° = \sin 53° = 0{,}8$ деп алыңыз.

Төбеге бекітілген, көкжиекпен α және β бұрыш жасайтын екі жіпке m жүгі ілінген
Берілгені
  • $m = 5$ кг
  • $\alpha = 37°$, $\beta = 53°$
  • $\sin 37° = \cos 53° = 0{,}6$
  • $\cos 37° = \sin 53° = 0{,}8$
  • $g = 10$ м/с²
  • $T_1 = ?$, $T_2 = ?$
Кеңестер
Кеңес 1 / 2
Түйін тепе-теңдікте: күштердің қосындысы нөлге тең. Көлденең $x$ және тік $y$ остерін таңдап, $\vec T_1$ мен $\vec T_2$-ні соларға проекциялаңыз.
Кеңес 2 / 2
Керілу күштерінің көлденең құраушылары тең: $T_1\cos\alpha = T_2\cos\beta$. Тік құраушылардың қосындысы $mg$-ға тең: $T_1\sin\alpha + T_2\sin\beta = mg$.
Шығару жолы

Жіптер түйісетін және жүк ілінген түйін тепе-теңдікте, сондықтан үш күштің ($m\vec g$, $\vec T_1$, $\vec T_2$) қосындысы нөлге тең. $x$ осін көлденең, $y$ осін тік жоғары бағыттап, күштерді проекциялаймыз.

Керілу күштерінің остері және проекциялары
Керілу күштерінің остері және проекциялары

1. Көлденең бағытта (керілу күштерінің көлденең құраушылары тең):

$$T_1\cos\alpha = T_2\cos\beta \;\Rightarrow\; 0{,}8\,T_1 = 0{,}6\,T_2 \;\Rightarrow\; T_2 = \frac{4}{3}\,T_1$$

2. Тік бағытта (тік құраушылар $mg = 50$ Н-ды теңестіреді):

$$T_1\sin\alpha + T_2\sin\beta = mg \;\Rightarrow\; 0{,}6\,T_1 + 0{,}8 \cdot \frac{4}{3}\,T_1 = 50 \;\Rightarrow\; \frac{5}{3}\,T_1 = 50$$$$T_1 = 30 \text{ Н}, \qquad T_2 = \frac{4}{3} \cdot 30 = 40 \text{ Н}$$

Тексеру. $\alpha + \beta = 90°$ болғандықтан, күштер тік бұрышты үшбұрыш құрайды: $T_1 = mg\cos\beta = 30$ Н, $T_2 = mg\cos\alpha = 40$ Н.

Жауап

$T_1 = 30$ Н, $T_2 = 40$ Н