Физика 9 класс

Пусть лёгкая горизонтальная однородная балка жёстко закреплена с одного конца, а к её свободному концу приложена вертикальная сила F
(см. рис.). Рассмотрим равновесие балки под действием такой силы. Балка будет испытывать малую деформацию изгиба, при этом верхние горизонтальные слои балки будут слегка растянуты, а нижние слегка сжаты.



Рассмотрим вертикальное сечение балки, расположенное на расстоянии h
от её свободного конца, и часть балки, находящуюся справа от этого сечения. Со стороны левой части балки на правую часть действует вертикальная сила и момент сил упругости, которые совместно обеспечивают состояние покоя правой части. В примере, изображённом на рисунке, эта вертикальная сила равна внешней силе F
и направлена вверх, а момент Mупр
равен Fh
и действует против часовой стрелки.
Если в некотором сечении момент упругих сил Mупр
превзойдёт предел прочности, то балка сломается в этом сечении.
В лесу в походных условиях часто бывает необходимо сломать длинную жердь (тонкий ствол сухого дерева). Для этого жердь можно зажать между стволами двух деревьев и прикладывать к её концу силу, пока она не сломается (см. рис).



Пусть расстояние между деревьями d=50
см, длина жерди l=3
м, и жердь можно считать однородной. Тогда, чтобы её сломать , необходимо приложить к её концу силу F=300
Н (см. рис.).

С какой силой при этом жердь давит на правое дерево? Дайте ответ в ньютонах с округлением до целого числа.


Число
Ответ можно сохранять несколько раз
Чему равна сила упругого взаимодействия правой и левой частей жерди в сечении на расстоянии d/2
от её левого конца?
Дайте ответ в ньютонах с округлением до целого числа. Если сила, действующая на правую часть, направлена в ту же сторону, что и сила F⃗
, то укажите положительное число, а если в противоположную сторону, то отрицательное число.

Число
Ответ можно сохранять несколько раз
Чему равен при этом модуль момента упругих сил в том же сечении?
Дайте ответ в H∙м с округлением до целого числа.

Число
Ответ можно сохранять несколько раз
На каком расстоянии от левого конца жерди находится сечение, в котором модуль момента упругих сил максимален?
Дайте ответ в сантиметрах с округлением до целого числа.