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建筑工人用4块砖砌成屋顶的边缘,如图,使每一块砖压着下面的砖并伸出一部分,如果砖不用水泥粘紧而处于平衡,问各砖能伸出的最大长度分别是12;14;16;1812;14;16;18.

题目详情
建筑工人用4块砖砌成屋顶的边缘,如图,使每一块砖压着下面的砖并伸出一部分,如果砖不用水泥粘紧而处于平衡,问各砖能伸出的最大长度分别是
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▼优质解答
答案和解析

设一块砖的长度为L,砖质量分布均匀,形状规则,其重心在其几何中心,;
(1)第1块砖的重心在距砖的右端
L
2
处,如图所示,第1块砖放在第2块砖上面,第2块砖的右端是第1块砖的支点,当第1块砖伸出的长度为
L
2
时,砖的重心恰好在支点上,第1块砖恰能平衡,如果砖伸出的长度大于
L
2
,砖将翻倒,不会平衡,因此第1块砖伸出的最大长度是砖长的
1
2

(2)第1与第2块砖组成的整体重心在它们的几何中心,第3块砖的右端是它们的支点,它们重心距第1块砖最右端的距离是
3L
4
,如图所示,第1与第2块砖组成的整体重心距支点的距离为
3L
4
-
L
2
=
L
4
,则第2块砖伸出的最大长度是砖长的
1
4

(3)第1、2、3三块砖组成的整体重心位置距第1块砖的距离是
11L
12
,如图所示,第4块砖的右端是上面3块砖的支点,
第1、2、3块砖的重心距它们支点的距离是
11L
12
-
3L
4
=
L
6
,所以第3块砖伸出的最大长度是砖长的
1
6

(4)4块砖组成的整体重心在它们的几何中心,它们的重心距第1块砖右端的距离是
25L
24
,如图所示,桌面是它们的支点,4块砖的重心距支点的距离是
25L
24
-
11L
12
=
L
8
,第4块砖伸出的最大长度是砖长的
1
8

故答案为:
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2
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4
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