Híd 6104

Egy kis patak felett egy fagerenda fekszik a két parton. A gerendán egy ember sétál keresztül. Amikor az ember az út harmadánál jár, a gerenda közelebbik vége 500 N, távolabbi vége 300 N erővel nyomja a talajt. 

Mekkora a gerenda és az ember tömege?

A gerenda 20 kg, az ember pedig 60 kg.

A híd közepére felírva a forgatónyomatékokat: 500·l/2 - me·g·l/6 - 300·l/2 = 0. (Mivel a két alátámasztás a híd közepétől l/2, míg a harmadolópont l/6 távolságra van). Ebben az egyenletben 'l'-el egyszerűsíthetünk, és átrendezve me·10/6 = 250 - 150 alakra jutunk. Innen pedig me = 60 kg. A két alátámasztás összesen 800 N-nal nyomja felfelé a hidat, a híd súlya tehát 200 N kell legyen, vagyis a gerenda tömege 20 kg. 

Megjegyzés: ha a híd egyik végére írjuk fel a forgatónyomatékok egyensúlyát, és hozzávesszük az me·g + mhíd·g = 800 N egyenletet, akkor a kétismeretlenes, elsőfokú egyenletrendszerből ugyanezek a megoldások jönnek ki.