3、如图1所示,一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来,已知AB=8AO,当在A处悬挂120牛的重物G时,杠杆恰好平衡,则杠杆自身的重力为 .(o是悬挂点) 答案是40N 问为什么啊

问题描述:

3、如图1所示,一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来,已知AB=8AO,当在A处悬挂120牛的重物G时,杠杆恰好平衡,则杠杆自身的重力为 .(o是悬挂点) 答案是40N 问为什么啊

首先可以设自身的重力为G,由于是均匀的物体,所以AO重力为G/8,BO重力为7G/8,那么可以建立杠杆平衡方程:
120*AO+(G/8)*0.5*AO=(7G/8)*0.5*BO
把条件AB=8AO-》BO=7AO代入上式可以消去AO和BO,等式是:3G=120
所以G=40

设杆长L
O点左边.有物体120N.力臂长为L/8.还有杆的重力G/8.但是这个力的力臂长为这段杆重心到悬点的距离.是L/16
O点右边.杆重力7G/8.力臂是7L/16
根据杠杆平衡的公式
120N * L/8 + G/8 * L/16 = 7G/8 * 7L/16
约到L.解出G=40N

注意杠杆的重心.如果杠杆被分为8分,则重心在第4、5份中间(即杠杆的中点).由于F1*L1=F2*L2,则L1=1,L2=3所以F2=G=1/3F1=40牛.
不明白的自己在纸上画个图就看懂了.

重力是可看成是作用在重心的力
由于硬棒AB粗细均匀
所以重心在AB重点Z上
根据几何关系3AO=OZ
所以重力=120*1/3=40N