Равновесие вращающихся тел - неуравновешивающие вертикальные силы?

Я немного запутался в этой проблеме.

У нас есть 6 кг неоднородного стержня М Н который вращается вокруг М . Есть сила 40 N применяется в Н под углом к ​​стержню.

Говорят, что стержень находится в равновесии в результате 40 сила Н.

Однако мой вопрос заключается в том, что если мы разрешим по вертикали, у нас будет компонент 40 Сила N и вес стержня. Они не будут равны, так почему жезл не падает вниз?

Я знаю, что это как-то связано с стержнем, но я не понимаю, почему стержень создает вертикальную силу.

введите описание изображения здесь

Какой эффект имеет точка поворота M? Что было бы, если бы его не было?
@Farcher Я не могу дать вам точный ответ, поэтому я задал вопрос.
Предположим, что MN — это часть люка, а петли сняты.

Ответы (2)

Стержень закреплен на стержне - следовательно, он не падает. Шарнир здесь означает что-то, что удерживает этот конец стержня постоянно на месте, независимо от прилагаемых сил. Он делает это, прилагая любую силу, необходимую для противодействия другим силам. Если уравновешивание вертикальных сил вызывает результирующую силу, скажем, 20 Н вниз, то стержень создает силу 20 Н вверх, чтобы противодействовать этому.

В качестве иллюстрации рассмотрим пример Фарчера с люком. Если потянуть за край люка, он откроется. Если вы продолжите тянуть его вертикально, в конце концов люк станет вертикальным. Теперь вы можете тянуть очень сильно, а люк все равно не сдвинется. Это потому, что другой край люка прикреплен к полу, и этот край создает почти произвольно большую силу, чтобы уравновесить силу, с которой вы тянете.

Шарнир в точке М обеспечивает силу ограничения. Для равновесия чистый крутящий момент относительно точки M равен нулю (сила ограничения в M не создает крутящего момента относительно M); так что вы можете рассчитать расстояние центра масс вдоль MN для равновесия (стержень MN не является однородным). Сила в точке M необходима для противодействия результирующей силе тяжести и приложенной силе 40 Н.

Это похоже на ограничивающую силу, обеспечиваемую точкой опоры рычага; в состоянии равновесия чистый крутящий момент относительно точки опоры равен нулю, а сила на опоре уравновешивает силы на каждом конце рычага. Чем больше суммарная сила на обоих концах рычага, тем больше сила связи на опоре.