火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，下图是栏杆的示意图。栏杆全长AB=6m，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O点。栏杆的P点安装转轴，转轴与支架C连结，使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动，支架C用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆栏杆的B端搁置在支架D上，当支架D上受到压力为FD时，栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压A端，使栏杆的B端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C上。火车要通过时，他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C，顺时针转动直至栏杆B端又搁置在支架D上。已知AP=OP =1m，PE= m，O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1：p2=2：1，栏杆与配重的总重G杆= N。求：（1）FD； （2）G人； （3）F2的最小值，此时F2的方向。（计算和结果可带根号） |
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