The solution at revision #20212 of , by Valter. This is not the current version.

Условие

4.2.10. Определите силу натяжения нижней лески у поплавка, изображенного на рисунке, если поплавок погружен в воду на две трети своей длины. Масса поплавка г.

К задаче $4.2.10$
К задаче

Решение

На поплавок действуют три силы: сила тяжести , выталкивающая сила Архимеда и сила натяжения нижней лески . (Верхняя леска, идущая к удилищу, считается провисшей, поэтому ее натяжением пренебрегаем).

Поскольку поплавок находится в равновесии, сумма моментов всех сил относительно любой точки равна нулю. Удобнее всего выбрать в качестве оси вращения точку — центр приложения силы Архимеда. В этом случае момент силы Архимеда занулится.

Определим плечи оставшихся сил. Пусть полная длина однородного поплавка равна , а угол его отклонения от вертикали равен :
* Так как поплавок погружен на своей длины, центр погруженной части (точка ) находится на расстоянии от нижнего конца.
* Сила натяжения приложена к нижнему концу. Ее плечо относительно точки равно .
* Центр тяжести однородного поплавка находится строго посередине, на расстоянии от нижнего конца. Следовательно, расстояние от точки до центра тяжести равно . Плечо силы тяжести равно .

Запишем уравнение моментов относительно точки :

Сокращаем обе части уравнения на :

Подставим числовые значения (гкг, мс):
Н

Ответ

Н