Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МИФИ

.pdf
Скачиваний:
98
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
984 Кб
Скачать
☆

треугольника, а также угла при той вершине, относительно которой вычисляется момент, но не зависит от размеров треугольника, и, потому, одинаковый у всех подобных треугольников. Используя формулы (1) и (2), можно связать коэффициенты формулы (4) для моментов силы трения относительно вершин A и B с минимальными силами, «поворачивающими» треугольник относительно соответствующих осей:

K(α) =

F1

,

K (π/ 2 −α) =

F2

,

(5)

l2

 

l2

 

 

 

 

где K (α) и K (π/ 2 −α) – коэффициенты в формуле (4) для момен-

тов силы трения относительно осей, проходящих через вершины A и B.

 

D

 

B

Найдем

теперь

момент

 

 

силы

трения

относительно

 

 

 

 

 

α

 

вершины C. Для этого опус-

 

 

тим

перпендикуляр

CD из

α

π/ 2 −α

 

 

 

 

вершины

C на гипотенузу

 

 

 

A

 

C

 

(см.

рисунок).

Этот перпен-

 

 

 

 

дикуляр делит

треугольник

ABC на два прямоугольных треугольника ACD и BCD. Поэтому

момент силы трения, действующей на треугольник ABC, относи-

тельно вершины прямого угла

M ABC,C складывается из моментов

сил трения, действующих на треугольники ACD и BCD, относительно вершины C:

 

M ABC,C = M ACD,C + M BCD,C .

(6)

Так

как треугольник

ACD подобен треугольнику

ABC и

ACD = π/ 2 −α , то момент силы трения, действующей на тре-

угольник ACD, относительно вершины С определяется формулой

(4) с

K → K(π/ 2 −α) и

l → AC (так как AC – гипотенуза тре-

угольника ACD):

 

 

 

M ACD,C = K(π/ 2 −α) AC3 = K(π/ 2 −α)l3 cos3 α .

(7)

Аналогично найдем момент силы трения, действующей на треугольник BCD, относительно вершины C:

M BCD,C = K(α)BC3 = K(α)l3 sin3 α.

(8)

80

 

Подставляя в (7) и (8)

выражения для коэффициентов K (α) и

K (π/ 2 −α) (5), найдем момент силы трения относительно верши-

ны C:

 

 

 

 

 

M

ABC,C

= F l sin3

α+ F l cos3 α.

(9)

 

1

2

 

Теперь можно найти силу F3 . Подставляя момент (9)

в формулу

(3), получим

 

 

 

 

 

F l cosα = F l sin3 α+ F l cos3 α

 

или

3

1

2

 

 

 

sin3 α

 

 

 

F = F

+ F cos2 α .

 

 

 

 

 

3

1 cosα

2

 

81

Сергей Евгеньевич Муравьев

ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ОЛИМПИАДЫ «РОСАТОМ-2009» (С РЕШЕНИЯМИ И ОТВЕТАМИ)

Редактор М.В. Макарова Оригинал-макет изготовлен М.В. Макаровой

Подписано в печать 15.02.2010. Формат 60х84 1/16

Печ.л. 5,25. Уч.-изд.л. 5,25. Тираж 2000 экз.

Изд. № 094-1. Заказ № 61

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ». Типография НИЯУ МИФИ.

115409, Москва, Каширское ш., 31

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»

НИЯУ МИФИ – один из ПЕРВЫХ российских университетов, кото- рому присвоен статус Национального исследовательского универ- ситета.

НИЯУ МИФИ готовит инженеров исследователей для перспектив- ных направлений: физики и математики; информатики и инфор- матики и информационной безопасности; микро- и наноэлектро- ники; материаловедения и биологии; управления и экономики; международного и научно-технологического сотрудничества и др.

Адрес г. Москва: 115409, г. Москва, Каширское ш., д.31

Приемная комиссия

(495)324 84 17

Подготовительные курсы

(495) 324 60 40

Центр повышения квалификации работников обра-

(495)324 05 08

зования

 

ФАКУЛЬТЕТЫ г. Москва:

(495)324 84 40

Экспериментальная и теоретическая физика

Физико-технический факультет

(495)324 84 41

Автоматика и электроника

(495)324 84 42

Кибернетика

(495)324 84 46

Информационная безопасность

(495)324 84 00

Управление и экономика высоких технологий

(495)323 90 62

Региональные подразделения НИЯУ МИФИ (вузы):

г. Лесной (Свердловская обл.) (34342)438 45; г. Новоуральск (Свердловская обл.) (34370) 93759; г. Обнинск (Калужская обл.) (48439) 70131; г. Озерск, Челябинская обл.(35130) 66956, г. Саров (Нижегородская обл.) (83130) 39258; г. Северск (Томская обл.) (3823) 780223,

г. Снежинск (Челябинская обл.) (35146) 32849, г. Трехгорный (Челябинская обл.) (35191) 61558

www.mephi.ru