Question

身高幾乎相同的兄弟二人，用長1.5 m的扁擔抬一桶水，水桶掛在距哥哥肩0.5 m處的扁擔上，桶和水共重300 N，問兄弟二人肩上各負擔多大的力？（不計扁擔重）

 

Answer 1

 

設扁擔長為l，哥哥肩與水桶作用在扁擔上的力的作用點的距離為l₀。則弟弟肩與水桶作用在扁擔上的力的作用點的距離為l-l₀。

以弟弟肩為支點，根據杠桿平衡條件，

G(l-l₀)=F_哥l

則F_哥===200N

以哥哥肩為支點，根據杠桿平衡條件

Gl₀=F_弟l

則F_弟===100N

即哥哥負擔200 N的力，弟弟負擔100N的力。

 

解析:

兄弟二人抬水時，水桶作用在扁擔上的力是阻力，兄弟倆肩頭對扁擔的作用力都是動力。若要求哥哥肩上負擔的力有多大，可把弟弟的肩同扁擔接觸的那點看作是支點；反之，求弟弟肩上負擔的力，只要把哥哥的肩同扁擔接觸的那點作支點，然后用二力平衡條件來求解。