ГЛАВА 16. СТАТИКА
Рис. 16.9
Пример 16.5. Колесо с массой m и радиусом R находится около ступеньки высотой h ( h < R). С какой минимальной горизонтальной силой необходимо действовать на центр колеса в направлении ступеньки (рис. 16.9), чтобы колесо поднялось на нее?
Рис. 16.10
Решение. На колесо действуют силы: тяжести m (приложенная к его центру), реакции пола и ступеньки (в местах контакта колеса с полом и ступенькой), внешняя сила (рис. 16.10). Пока колесо покоится, сумма моментов внешней силы F, силы тяжести и обеих реакций относительно любой точки равна нулю. В частности, равна нулю сумма моментов сил относительно края ступеньки. Это условие дает
(Момент силы относительно края ступеньки равен нулю.) Из формулы (16.9) находим силу реакции пола
Формула (16.10) справедлива, пока колесо остается в покое. Из нее следует, что при увеличении внешней силы F сила реакции N убывает, а при
обращается в нуль. Это значит, что при таком значении внешней силы пропадает контакт между телом и полом — условие равновесия перестает выполняться, и колесо поднимается на ступеньку.