Рис. 97. Исследование условий равновесия твердого тела под действием трех сил, приложенных к разным точкам тела
Рис. 98. Точка пересечения уравновешивающихся сил может лежать вне тела
в одной точке. Выясним, каковы будут условия равновесия в этом случае. Для этого воспользуемся таким же устройством с тремя гирями, какое мы применяли в § 41,
142
с той разницей, что нити, на которых подвешены гири, будем прикреплять к разным точкам куска легкого картона, как показано на рис. 97. Если масса картона мала по сравнению с массами гирь, то силой тяжести, действующей на картон, можно пренебречь и считать, что к нему приложены только силы натяжения нитей. Опыт покажет, что при равновесии все нити (а значит, и силы, действующие на картон) расположатся в одной плоскости. Отмечая на картоне линии, указывающие направления нитей, и продолжая их до пересечения, убедимся, что все три линии пересекаются в одной точке. Перенося в нее точки приложения всех трех сил натяжения нитей, убедимся, что. и в этом случае условие равновесия трех сил, сформулированное выше, оказывается выполненным.
Заметим, что точка пересечения направлений сил не должна при этом обязательно лежать в самом теле (рис. 98).
Если на тело действуют больше чем три силы, то равновесие может наступить и в том случае, когда силы не лежат в одной плоскости. Такой случай (груз, подвешенный на трех тросах) показан на рис. 99.
Рис. 99. Люстра находится в равновесии под действием четырех сил, не лежащих в одной плоскости далее