如图(a)所示,一根质量分布均匀的细直硬杆,长度为L,质量为m,在杆的最左端A与距右端的B处立两个相同的支撑物,将细杆水平支起,求:
(1)A处与B处的支持力NA和NB。
(2)在杆的最右端C再加上一个同样的支撑物,如图(b)所示,假设支撑物均由相同的弹性材料制成,当它们受到挤压时会产生微小形变,其竖直方向上发生的微小形变与弹力成正比,则A、B、C三处的支持力NA、NB和NC分别为多少?
解析:
(1)以A为转轴,由力矩的平衡条件有
即
以B转轴,同理有
解得
故A处与B处的支持力
(2)对整个木棒来说,有:
NA+NB+NC=mg;
以A为转轴,有
以B为转轴,有
以C为转轴,有
由于支撑物发生微小形变,杆倾斜,
根据几何关系得:
(△hA﹣△hB):(△hB﹣△hC)=A′B′:B′C'=3:1,
∴(NA﹣NB):(NB﹣NC)=3;
联立以上各式解得
故ABC三点弹力分别为
故
(1)A处与B处的支持力NA、NB分别为
(2)ABC三点弹力分别为
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