Пример решения задачи. К вертикальной стене приставлена лестница AB, опирающаяся своим нижним концом на горизонтальный пол. Коэффициент трения лестницы о стену f1, о пол f2. Вес лестницы вместе с находящимся на ней человеком равен и приложен в точке C, которая делит длину лестницы в отношении m : n. Определить наибольший угол , составляемый лестницей со стеной в положении равновесия, а также нормальные составляющие реакций стены и пола для этого значения .
Решение:
Рисунок 8.
На лестницу действует одна заданная сила и наложены две связи: пол и стена. Отбросим мысленно связи и заменим их действие на лестницу силами реакций. Т.к. пол и стена негладкие, представляем их реакции двумя составляющими: и направляем перпендикулярно шероховатой поверхности, силы трения и – в сторону, противоположную возможному перемещению соответствующей точки лестницы.
Т.к. max имеет место при предельном значении силы трения, то:
(1)
(2)
Составим уравнения равновесия:
(3)
(4)
(5)
Получили пять уравнений с пятью неизвестными , , , , . Задача статически определённая. Решая, находим:
; ; .