Обозначим исходные данные и введем переменные:
- Длина стержня \( L = 6 \text{ м} \),
- Вертикальная сила \( F = 200 \text{ Н} \), приложенная к правому концу,
- Опору изначально находится в левом конце стержня,
- Опору передвигают на \( l = 1 \text{ м} \) ближе к середине, то есть теперь опора находится на расстоянии \( x = \frac{L}{2} - l = 3 \text{ м} - 1 \text{ м} = 2 \text{ м} \) от левого конца.
Нам нужно определить вертикальную силу \( R \), которую нужно приложить к правому концу для сохранения равновесия.
Рассмотрим условие равновесия:
Подействия:
- Натяжение на левом конце — реакция опоры \( R_0 \) (вертикальная),
- Вертикальная сила \( F \) в правом конце — \( F = 200 \text{ Н} \),
- Требуется найти силу \( R \), действующую в противоположном направлении, чтобы стержень не вращался.
Условие равновесия по моментам относительно опоры (взято в точке опоры, чтобы исключить реакцию \( R_0 \)):
\[ \sum M = 0 \]
Моменты:
- Ваша сила \( F \) действует на расстоянии \( L = 6 \text{ м} \) от опоры, момент против часовой стрелки:
\[ M_F = F \times L = 200 \times 6 = 1200 \text{ Н·м} \]
- Сила \( R \) действует в правом конце, на расстоянии \( L - x = 6 - 2 = 4 \text{ м} \), ее момент:
\[ M_R = R \times 4 \]
Чтобы стержень был в равновесии, сумма моментов должна быть равна нулю:
\[ R \times 4 = 1200 \]
Отсюда:
\[ R = \frac{1200}{4} = 300 \text{ Н} \]
Ответ: \[ \boxed{300 \text{ Н}} \]
Чтобы сохранить равновесие при перемещении опоры ближе к центру на 1 м, нужно приложить вертикальную силу в 300 Н в правом конце.