¿Cómo es posible el equilibrio aquí?

Aquí está la pregunta....... Masas de dos puntos metro y 2 metro están unidos en cada extremo de una barra de luz. La varilla pivota en el centro y puede moverse libremente en un plano vertical. Luego encuentra el ángulo A cuando el sistema está en posición de equilibrio. Y siéntete libre de considerar cualquier información adicional que creas que olvidé mencionar.

Mi duda es la siguiente... la fuerza gravitacional estará más en su brazo izquierdo que en el derecho y por lo tanto el torque. Entonces, lo que creo es que la barra debe alcanzar la posición vertical con la masa 2 metro en el fondo. Pero eso no es lo que sucede. Dime dónde me equivoco.ingrese la descripción de la imagen aquí

¿posición inicial? liberado del reposo o no?
¿Esto es tarea?
Liberada de la posición inicial, la varilla pivotó en el centro y esa no es mi tarea, estoy trabajando para los exámenes de ingreso.

Respuestas (2)

Respuesta corregida, ya que (como señaló @Georg en los comentarios) me perdí esta oración:

La varilla gira en el centro

Si los brazos aparentemente son iguales, ¡entonces tienes razón! Para ángulos iguales A y brazos d el par τ = F d porque ⁡ ( A ) causado por la doble masa es el doble de grande. La varilla definitivamente alcanzará una posición vertical, A = 90 ∘ , donde ambos pares son cero, τ 1 = τ 2 = 0 .

Pero eso no es lo que sucede.

En ese caso no se nos ha dicho todo en este sistema. ¿Hay más fuerzas? es la fuerza F no es constante pero varía con la altura?

Solo con la información indicada (y suponiendo que actúe la gravedad), la barra debe alcanzar una posición vertical.

Si los brazos no fueran igualmente largos (como pensaba), se puede alcanzar un equilibrio no vertical.

los pares τ = F d porque ⁡ ( A ) puede ser igual en algún ángulo (es decir, sin rotación) incluso con diferentes fuerzas F si las distancias d al punto de rotación también son diferentes, d 1 ≠ d 2 .

Solo para referencia futura, no tiene que (y supongo que no debería) decir que la respuesta se corrigió en la respuesta misma. Para eso está el campo de descripción de edición. La versión editada de una publicación debe leerse como si estuviera escrita de esa manera desde el principio. Pero probablemente no valga la pena hacer una edición completamente nueva solo para arreglar eso.
¡Roger, fuera!

Pero eso no es lo que sucede

Si su barra gira en el centro, entonces debe llegar a un equilibrio solo en la posición vertical, con masa 'm' en la parte superior y '2m' en la parte inferior, en ausencia de fuerzas adicionales.

Si está seguro de que eso no es lo que sucede, entonces, con toda probabilidad, la varilla no gira en el centro y Steeven ha explicado el caso (en la respuesta anterior).

Dado que no está seguro de ninguna información adicional, esto es todo lo que puedo decir.

Bien entonces. Ahora supongamos que reemplazamos la masa "2m" con "m" y la soltamos en un ángulo A=60 (entre su brazo izquierdo y la horizontal), entonces debe permanecer en esa posición.
Supongo que te equivocas aquí. Piense con cuidado, aquí ambas masas serán iguales y como la barra gira en el centro, habrá pares iguales en ambos brazos y se cancelarán EN CUALQUIER POSICIÓN. Los componentes de la fuerza serán mgcos(A) ("A" es el ángulo agudo de la barra de luz con la horizontal). Estamos hablando de condiciones ideales. En su experimento está involucrada la fricción.
Y el sistema nunca oscilará. Eso es porque la energía potencial del sistema (con ambas masas iguales) se conserva en cualquier posición. (Cuando una masa es levantada por la altura "h" la otra baja igualmente.
@Syl Lo siento. No le di mucha importancia al caso. Tienes razón. Cuando ambas masas son iguales, los pares se cancelan en cualquier posición y el sistema nunca oscila. Espero que mi respuesta sea correcta en el caso de 2m-m. Borro el comentario anterior.
¿Cómo es posible el equilibrio aquí?
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