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______.

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°=

1
2
FAC
   mg=FACsin60°=
3
2
FAC
得:T=
3
3
mg;
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°=
3
3
mg×
3
2
=0.5mg.
故答案为:0.5mg