Шарнирно закреплённая на вертикальной гладкой стене балка может свободно вращаться вокруг шарнира. Балка разделена по длине на 4 равные секции, центр тяжести смещён, как показано на рисунке. Масса балки M = 12 кг. К точке O привязана вертикальная нить, которая идёт вниз, огибает подвижный блок массой m₀ = 2 кг, затем идёт вверх через неподвижный блок, закреплённый на потолке, и её свободный конец крепится к левому концу A балки. Из-за трения в осях блоков КПД при подъёме груза равен 75%. Массой нитей пренебречь. Определите диапазон масс груза m, при которых балка останется в строго горизонтальном положении равновесия.

Для равновесия балки при учёте трения в блоках натяжение нити должно лежать в допустимом диапазоне, соответствующем КПД 75%. При подстановке плеч сил, указанных на рисунке, получаем интервал масс груза:

Ответ: 10,44 кг ≤ m ≤ 54,66 кг.