如图所示,三根长度均为L的轻杆用绞链连接并固定在水平天花板上的A、B两点,AB两点相距为2L.今在铰链C上悬挂一个质量为m的重物,要使CD杆保持水平,则在D点上应施的 最小力为_.
问题描述:
如图所示,三根长度均为L的轻杆用绞链连接并固定在水平天花板上的A、B两点,AB两点相距为2L.今在铰链C上悬挂一个质量为m的重物,要使CD杆保持水平,则在D点上应施的
最小力为______.
答
由图可知,要想CD水平,则AC与水平方向的夹角为60°.
结点C受力平衡,则受力分析如图所示,由平衡条件得:
T=FACcos60°=
FAC,1 2
mg=FACsin60°=
FAC,
3
2
得:T=
mg;
3
3
结点D受力平衡,当拉力F的方向与BD垂直时,力臂最长、最省力,如图所示,
最小拉力为 F=F′=T′cos30°=Tcos30°=
mg×
3
3
=0.5mg.
3
2
故答案为:0.5mg