Β4. Σώμα μικρών διαστάσεων ισορροπεί πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο, δεμένο στο άκρο οριζόντιου ιδανικού
ελατηρίου και στο άκρο μη εκτατού νήματος αμελητέας μάζας.
Το ελατήριο ασκεί στον τοίχο δύναμη μέτρου Fελ=20N. Το άλλο άκρο του νήματος είναι δεμένο στο άκρο Α ομογενούς
ράβδου ΟΑ, βάρους w=10N. Η ράβδος μπορεί να στρέφεται σε κατακόρυφο επίπεδο, γύρω από σταθερό οριζόντιο άξονα , που είναι κάθετος σε αυτή και διέρχεται από το άκρο της Ο. Η ράβδος ισορροπεί σχηματίζοντας με την κατακόρυφο γωνία θ, με ημθ=0,8 και συνθ=0,6. Το μέτρο της τάσης που ασκεί το νήμα στο σώμα, είναι:
α) Τ = 10√5 Ν β) Τ = 10√6 Ν γ) Τ = 10√4,5 Ν
ισορροπία σώματος : Fελ = Τ συνφ = 20 Ν
ημω = ημ(90° - (θ+φ)) = συν(θ+φ) = συνθ συνφ - ημθ ημφ = 0,6 συνφ - 0,8 ημφ
ισορροπία ράβδου : Στ(Ο) = 0 => mg l/2 ημθ = Τ l ημω => 10 1/2 0,8 = Τ (0,6 συνφ - 0,8 ημφ) => 4 = Τ 0,6 συνφ - Τ 0,8 ημφ => 4 = 0,6 20 Ν - Τ 0,8 ημφ => Τ ημφ = 10 Ν
εφφ = 1/2 Τ2 = 100 + 400 = 500 => Τ = 10√5 Ν