Zadanie 5.3.2.3
Informacja
Możesz zobaczyć odpowiedź klikając w przycisk "Odpowiedź" lub sprawdzać kolejne etapy rozwiązania, wybierając prawidłowe odpowiedzi. W rozwiązaniu znajdziesz wskazówki, obliczenia i objaśnienia.
Dane i szukane
Dane:
- kąt oparcia drabiny α=70∘,
- masa drabiny m=15kg,
- długość drabiny l=8m,
- masa człowieka M=80kg,
- współczynnik tarcia μ=0,2.
Szukane:
- wysokość, na jaką może wejść człowiek, aby nie obawiać się zsunięcia x.
Odpowiedź
Wysokość, na jaką może wejść człowiek, aby nie obawiać się zsunięcia wynosi x=4,5m.
Polecenie
Wyznacz wysokość, na jaką może wejść człowiek, aby nie obawiać się zsunięcia. Wybierz jedną prawidłową wartość, spośród czterech przedstawionych poniżej.
x=7,5m
x=5,5m
Rozwiązanie
Warunkiem bezpiecznego wejścia na drabinę jest jej stabilność, toteż brak ruchu, czyli wartość przyspieszenia zarówno postępowego jak i kątowego.

Na podstawie drugiej zasady dynamiki odpowiednio:
- dla ruchu postępowego m→a=0,
- dla ruchu obrotowego I→ε=0.
Dla sił można ten warunek rozpisać na składowe w kierunku równoległym do podłoża R−T=0 oraz prostopadłym N−mg−Mg=0. Podstawiając za T=μN, otrzymujemy
Warunek dla momentów sił napiszemy po wyborze punktu odniesienia. Najlepiej jest wybrać punkt, w którym zaczepiona jest największa liczba sił, bądź siła, której wartość jest trudna do określenia. Proponuje punkt oparcia drabiny o podłogę, wówczas
Dzieląc obustronnie przez cosα i podstawiając wielkość R, mamy
Odpowiedź
Wysokość, na jaką może wejść człowiek, aby nie obawiać się zsunięcia wynosi x=4,5m.