Решебник Савченко
<h3 id="back-link"><a href="/ru#2.1">$\leftarrow$Назад</a></h3>
<h3> Условие: </h3>
<p>
$2.1.5.$ Какая сила действует в поперечном сечении однородного стержня длины $l$ на расстоянии $x$ от того конца, к которому вдоль стержня приложена сила $F$?
</p>
<center>
<figure>
<img src="statement.png"
loading="lazy" width="280" />
<figcaption>
К задаче 2.1.5
</figcaption>
</figure>
</center>
<h3> Решение: </h3>
<center>
<figure>
<img src="draw.png"
loading="lazy" width="380" />
<figcaption>
Силы действующие маленький участок
</figcaption>
</figure>
</center>
<p>
Если рассматривать стержень массой $m$ как единое целое, то он будет двигаться с ускорением
$$a = \frac{F}{m}$$
Т.к. стержень нерасстяжим, то ускорение всех его частей одинаково и равно $a$
</p>
<p>
Рассмотрим малый участок стержня длины $dx$ и массы $dm$. Т.к. стержень однородный
$$dm = m \frac{dx}{l}$$
Запишем второй закон ньютона для этого участка.
$$a\\, dm = F(x+dx) - F(x)\\;(1)$$
Где $F(x+dx)$ и $F(x)$ сила взаимодействия вместе с соседями
</p>
<p>
Проинтегрируем выражение $(1)$ по горизонтальной координате $x$:
$$\int_x^l am\frac{dx}{l} = \int_x^l dF$$
$$ma\frac{l-x}{l} $$
$$F(x) = \fbox{$F(1-\frac{x}{l})$}$$
</p>
<h4>
Ответ:
</h4>
<p>$$\fbox{$T = F(1 − x/l)$}$$</p>
<br>
<footer class="row container">
<p>
<small> © <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2024 <br></small>
</p>
<p>
<small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> astrosander01@gmail.com <br></small>
</p>
</footer>