Ⅰ OA是一個均勻的鋼管,每米長受重力為30N,O是轉動軸,
解:由題意可知,杠桿的動力為F,動力臂為OA,阻力分別是重物G物和鋼管的重力G鋼管,阻力臂分別是OB和
1
2
OA,
重物的重力G物=m物g=150kg×10N/kg=1500N,
鋼管的重力G鋼管=30N×OA,
由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可得:F•OA=G物•OB+G鋼管•
1
2
OA,
則F•OA=1500N×1m+30N•OA•
1
2
OA,
得:F•OA=1500+15•(OA)2,
移項得:15•(OA)2-F•OA+1500=0,
由於鋼管的長度OA是確定的只有一個,所以該方程只能取一個解,
因此應該讓根的判別式b2-4ac等於0,因為當b2-4ac=0時,方程有兩個相等的實數根,即有一個解,
則F2-4×15×1500=0,
則F2-90000=0,
得F=300N,
將F=300N代入方程15•(OA)2-F•OA+1500=0,
解得OA=10m.
答:為維持平衡,鋼管OA為10m長時所用的拉力最小,這個最小拉力是300N.