Τεστ Ισορροπίας στερεού

i) Οι δυνάμεις που ασκούνται στη ράβδο φαίνονται στο διπλανό σχήμα.

Επειδή η ράβδος ισορροπεί:

ΣF=0 και Στ=0

Ν₁+Ν₂=w =150Ν (1)

Εξάλλου παίρνοντας τις ροπές ως προς το σημείο Γ θα έχουμε:

-w·(ΟΓ) + Ν₂·(ΓΔ) =0 ή

Ν₂=150·1/3 Ν=50Ν

Οπότε από την (1) Ν₁=150Ν-50Ν =100Ν.

ii) Θέτοντας σε περιστροφή τον κινητήρα στο σημείο Δ θα ασκηθεί δύναμη στην ράβδο, με φορά όπως στο σχήμα. Για να ισορροπεί η ράβδος θα αναπτυχθεί και στατική τριβή και από το τρίποδο στο σημείο Γ.
Αφού η ράβδος ισορροπεί Τ₂-Τ₁=0 ή

Τ₁=Τ₂=μΝ₂ =0,6·50Ν= 30Ν

iii) Για να μην ολισθήσει η ράβδος στο σημείο Γ θα πρέπει η ασκούμενη τριβή να είναι στατική.

Τ₁≤Τ_ορ

Τ₁ ≤ μ_s·Ν₁ ή

μ_s ≥ Τ₁/Ν₁

μ_s ≥ 0,3

iii) Ασκώντας κατακόρυφη δύναμη F στο άκρο Α μειώνεται η αντίδραση Ν₂. Η μέγιστη τιμή της δύναμης F, είναι αυτή για την οποία μηδενίζεται η Ν₂, οπότε παίρνοντας τις ροπές ως προς το σημείο Γ θα πάρουμε:

F·(ΑΓ) - w·(ΟΓ) = 0 ή

F= 150·1/2Ν=75Ν