Question

身高几乎相同的兄弟二人，用长1.5 m的扁担抬一桶水，水桶挂在距哥哥肩0.5 m处的扁担上，桶和水共重300 N，问兄弟二人肩上各负担多大的力？（不计扁担重）

 

Answer 1

 

设扁担长为l，哥哥肩与水桶作用在扁担上的力的作用点的距离为l₀。则弟弟肩与水桶作用在扁担上的力的作用点的距离为l-l₀。

以弟弟肩为支点，根据杠杆平衡条件，

G(l-l₀)=F_哥l

则F_哥===200N

以哥哥肩为支点，根据杠杆平衡条件

Gl₀=F_弟l

则F_弟===100N

即哥哥负担200 N的力，弟弟负担100 N的力。

 

解析:

兄弟二人抬水时，水桶作用在扁担上的力是阻力，兄弟俩肩头对扁担的作用力都是动力。若要求哥哥肩上负担的力有多大，可把弟弟的肩同扁担接触的那点看作是支点；反之，求弟弟肩上负担的力，只要把哥哥的肩同扁担接触的那点作支点，然后用二力平衡条件来求解。