Контрольные задания > Плакат массой 5 кг подвешен над проезжей частью улицы на двух параллельных стропах, составляющих угол 3° с горизонтом (рис. 146). Найдите силы натяжения в стропах.
Вопрос:
Плакат массой 5 кг подвешен над проезжей частью улицы на двух параллельных стропах, составляющих угол 3° с горизонтом (рис. 146). Найдите силы натяжения в стропах.
Для решения этой задачи нам потребуется рассмотреть силы, действующие на плакат. Сила тяжести, действующая на плакат, уравновешивается вертикальными компонентами сил натяжения строп.
Обозначим:
* `m` – масса плаката (5 кг);
* `g` – ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²);
* `T` – сила натяжения каждой стропы;
* `θ` – угол между стропой и горизонтом (3°).
Сила тяжести, действующая на плакат, равна $$P = mg$$.
Вертикальная компонента силы натяжения каждой стропы равна $$T \sin(θ)$$. Поскольку у нас две стропы, то суммарная вертикальная компонента равна $$2T \sin(θ)$$.
Для равновесия плаката необходимо, чтобы суммарная вертикальная компонента силы натяжения равнялась силе тяжести: $$2T \sin(θ) = mg$$
Выразим силу натяжения `T`:
$$T = \frac{mg}{2 \sin(θ)}$$
Подставим известные значения:
$$T = \frac{5 \cdot 9.8}{2 \cdot \sin(3°)}$$
Считаем синус 3 градусов (sin(3°) ≈ 0.0523):
$$T = \frac{49}{2 \cdot 0.0523} ≈ \frac{49}{0.1046} ≈ 468.45 \text{ Н}$$
Округлим до целого числа: $$T ≈ 468 \text{ Н}$$.
Ответ: Сила натяжения в стропах составляет примерно 468 Н.