Статика — Задание 22 ЕГЭ по физике №00018053

Идея

Стержень в равновесии, значит сумма всех сил равна нулю. На него действуют три силы: вес $mg$ вниз, реакция в точке $C$ (на гладком крае она перпендикулярна стержню, по условию её модуль $1$ Н) и реакция в точке $B$ с горизонтальной и вертикальной составляющими. Распишем равновесие по осям.

Шаг 1. Вес и горизонталь

Вес стержня: $mg=0{,}2\cdot 10=2$ Н.

По горизонтали уравновешиваются только горизонтальные составляющие реакций в $C$ и в $B$. Они равны по модулю:

$R_{Cx}=R_{Bx}=0{,}6$ Н.

Шаг 2. Вертикальная составляющая реакции в C

Реакция в $C$ равна $1$ Н, её горизонтальная часть $0{,}6$ Н, значит вертикальная:

$R_{Cy}=\sqrt{R_C^2-R_{Cx}^2}=\sqrt{1^2-0{,}6^2}=\sqrt{0{,}64}=0{,}8\ \text{Н}$.

Шаг 3. Равновесие по вертикали

Вверх действуют вертикальные составляющие реакций в $C$ и $B$, вниз — вес:

$R_{Cy}+R_{By}=mg \;\Rightarrow\; R_{By}=mg-R_{Cy}=2-0{,}8=1{,}2\ \text{Н}$.

По третьему закону Ньютона стержень давит на сосуд в точке $B$ с такой же по модулю вертикальной составляющей.