Тема . Механика. Динамика и Статика

.08 Метод виртуальных перемещений

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. динамика и статика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#44297

В горах проведена линия электропередачи. Масса провода между двумя опорами m  , его длина L  . Расстояние по вертикали между нижней точкой провода B  и местом крепления его к верхней опоре в точке A  равно H  . Длина участка AB  провода равна l  . Найдите максимальную силу натяжения провода.
(Всеросс., 1997, финал, 10)

PIC

Источники: Всеросс., 1997, финал, 10

Показать ответ и решение

На участок AB  провода действует силы натяжения нити T1  и T2  .

PIC

Переместим мысленно маленький участок Δm  провода AB  вверх на малое расстояние Δl  вдоль кривой расположения провода.

Δm  = m Δl-
        L

Работа сил натяжения равна изменению потенциальной энергии участка провода, при перемещении его из точки    B  в точку A  :

                     m
T2Δl− T1Δl = ΔmgH  = -LΔlgH

Отсюда T2 − T1 = m-gH.
          L

Запишем теперь условие равновесия для участка провода AB  с массой      ml
m ′ =---
      L  (вектора ⃗T1  , ⃗T2  , m⃗′g  образуют прямоугольный треугольник, достаточно записать теорему Пифагора для модулей векторов):

     (     )
  2   -l    2    2
T1 +  L mg   = T2

Пользуемся формулой разности квадратов:

                  ( l-  )2
(T2 − T1)(T2 + T1) = Lmg

Подставим теперь известный результат для разности сил натяжения в точках A  и B  :

              (     )
m-              l-    2
LgH (T2 + T1) = L mg

           2
T2 + T1 =-l--mg
         HL

Сложим это уравнение с уравнением для разности сил натяжения T2 − T1  и получим:

       H2-+-l2
T2 = mg 2HL
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!