Цилиндр на наклонной плоскости стоит устойчиво если продолжение вектора силы тяжести, приложенного к центру масс, пересекает основание цилиндра и не возникает некомпенсированного момента сил см рис 1 во вложении
цилиндр на наклонной плоскости стоит неустойчиво и может перевернуться если продолжение вектора силы тяжести, приложенного к центру масс, не пересекает основание цилиндра, возникает вращательный момент силы тяжести относительно переднего нижнего края цилиндра см рис 3 во вложении
на рис 2 ситуация когда высота цилиндра критична центр масс цилиндра находится на высоте h/2 полувысота и радиус образуют прямоугольный треугольник с углом alpha , противолежащим катету r tg(alpha) = r / (h/2) = tg(26,5град)= 0,498582 ~ 0,5 h = 2*r/tg(alpha) = 2*2/tg(26,5град) см ~ 2*2/0,5 = 8 см - это ответ
Выше (ниже) решение не совсем понятно. Могу поподробней. Итак, что имеем: Цилиндр стоит на наклонной плоскости (под определённым углом). Нужно определить, на каком расстоянии нужно поставить цилиндр чтобы он не упал. "Центр масс" - о чём это говорит? Вот представьте, разделил мы этот цилиндр на две равные части (пополам) и поставили на туже самую плоскость таким же образом, что мы получим? Верхняя часть опрокинется, а нижняя будет стоять на месте т.е. центр масс подразумевает что, масса верхней части и нижней будут "соосны" (будет определённый баланс). Если записывать математически: Центр масс = . Идём далее Один катет радиус, второй - половина высоты? О чём идёт речь.. Тут получаем треугольник. Рисунок добавлю. Критический угол - номинальный угол при котором цилиндр не опрокинется. Из рисунка получаем зависимость: отношение центра масс к радиусу основания .
цилиндр на наклонной плоскости стоит неустойчиво и может перевернуться если продолжение вектора силы тяжести, приложенного к центру масс, не пересекает основание цилиндра, возникает вращательный момент силы тяжести относительно переднего нижнего края цилиндра см рис 3 во вложении
на рис 2 ситуация когда высота цилиндра критична
центр масс цилиндра находится на высоте h/2
полувысота и радиус образуют прямоугольный треугольник с углом alpha , противолежащим катету r
tg(alpha) = r / (h/2) = tg(26,5град)= 0,498582 ~ 0,5
h = 2*r/tg(alpha) = 2*2/tg(26,5град) см ~ 2*2/0,5 = 8 см - это ответ
Итак, что имеем: Цилиндр стоит на наклонной плоскости (под определённым углом). Нужно определить, на каком расстоянии нужно поставить цилиндр чтобы он не упал.
"Центр масс" - о чём это говорит? Вот представьте, разделил мы этот цилиндр на две равные части (пополам) и поставили на туже самую плоскость таким же образом, что мы получим? Верхняя часть опрокинется, а нижняя будет стоять на месте т.е. центр масс подразумевает что, масса верхней части и нижней будут "соосны" (будет определённый баланс).
Если записывать математически: Центр масс =
Идём далее
Один катет радиус, второй - половина высоты? О чём идёт речь..
Тут получаем треугольник. Рисунок добавлю.
Критический угол - номинальный угол при котором цилиндр не опрокинется.
Из рисунка получаем зависимость: