Допустим, грузоподъёмность мостового крана 2 тонны. Им нужно приподнять половину автомобиля массой 3 тонны за переднюю часть, задняя при этом – остаётся на земле. Вопрос: какая нагрузка будет действовать на кран? Какой вес будет поднят?
Это типичная задача по физике для старших классов на темы — рычаг сил и вращающий момент. Сила, развиваемая краном, будет меняться в зависимости от угла наклона поднятого автомобиля, поэтому угол наклона должен быть известен в исходных данных.
Для решения этой задачи нужно нарисовать автомобиль под наклоном. Пусть даже упрощённо — прямоугольник с заданными размерами и массой, и конечно же с колёсами. Далее следует нарисовать оси х и у, нарисовать силы, действующие на автомобиль — силу развиваемую краном в точке подвеса и силу тяжести, приложенную к центру тяжести. Далее по правилам тригонометрии найти плечи для этих сил — от точки касания колеса до места подвеса и от точки касания колеса до центра тяжести соответственно. Далее рассчитать вращающие моменты, развиваемые первой и второй силой, затем их проекции на оси. Поскольку автомобиль находится в состоянии покоя, следовательно эти вращающие моменты нужно приравнять. Из полученного уравнения можно найти силу крана.
Источник: