Расчёт силы на тонкий цилиндр в прямоугольном ящике

Содержимое статьи:

• Длина цилиндра: l = 5 м
• Масса цилиндра: пренебрежимо мала
• Угол наклона цилиндра: α = 45°
• Масса гири: m = 9 кг
• Расстояние от точки крепления нити до верхнего края цилиндра: h = 1,5 м
  Найти:
• Силу, действующую на цилиндр в точке касания левой стенки ящика
  Решение:
  1. Разложение сил: Гиря подвешена к цилиндру под углом α, поэтому на цилиндр действуют следующие силы:
• Сила тяжести гири mg (направлена вертикально вниз)
• Сила натяжения нити T (направлена под углом α к оси цилиндра)
  
  2. Сила натяжения нити: Сила натяжения нити уравновешивает силу тяжести гири и направлена под углом α к оси цилиндра. Значение T можно найти из соотношения:
     

     T = mg / cos(α) = 9 кг * 9,8 м/с² / cos(45°) = 13,7 кгс

  3. Сила, действующая на цилиндр в левой точке касания: На цилиндр в точке касания левой стенки ящика действует сила нормального давления N. Эта сила направлена перпендикулярно оси цилиндра и уравновешивает компонент силы натяжения нити, направленный вдоль оси цилиндра:
     

     N = T * sin(α) = 13,7 кгс * sin(45°) = **9,7 кгс**

     Ответ: 9,7 кгс