Тема 4. Равновесие произвольной системы сил.
План занятия.
Текущий опрос студентов.
Пример решения задач.
Самостоятельное решение задач.
Вопросы для текущего контроля.
Как вычисляется момент силы относительно оси?
Каковы условия и уравнения равновесия пространственной системы произвольно расположенных сил и чем они отличаются от условий и уравнений равновесия такого же вида сил на плоскости?
Сформулируйте теорему о моменте равнодействующей пространственной системы сил относительно оси (теорема Вариньона).
2. Пример решения задачи.
Рабочий удерживает груз Q = 800 Н с помощью ворота, схематически изображенного на чертеже; радиус барабана R = 5 см; длина рукоятки AK = 40 см, AC = CB = 50 см. Определить давление на рукоятку и давление оси ворота на опоры A и B при том положении ворота, когда рукоятка AK горизонтальна; сила вертикальна.
Решение:
Рисунок 9.
При равномерном вращении ворота, действующие на него силы находятся в равновесии. На ворот действуют силы: натяжение верёвки , по модулю равная , искомая сила и реакции подшипников , , , . Реакции и могут иметь любое направление в плоскости, перпендикулярной оси и изображаются поэтому двумя составляющими. Для составления уравнений равновесия заполняем следующую таблицу:
|
|
|
|
|
|
0
|
Т
|
ХА
|
ХВ
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
– Р
|
0
|
ZА
|
ZВ
|
|
0
|
0
|
0
|
ZВ AB
|
|
– Р AK
|
Т R
|
0
|
0
|
|
0
|
– Т AC
|
0
|
– ХВ AB
|
Откуда:
;
;
;
;
.
Решая полученную систему уравнений, находим:
Р = 100 Н, ХА = 400 Н, ZА = – 100 Н, ХВ = – 400 Н, ZВ = 0.
Обратить внимание:
Предварительное составление таблиц при решении задач этого типа особенно полезно. Таблица заполняется по столбцам, поэтому сначала всё внимание сосредоточивается на первой силе, затем – на второй и т.д. Если сразу же составлять уравнения, то к каждой силе придётся возвращаться шесть раз, при этом вероятнее появление ошибок, а особенно пропусков отдельных сил в уравнениях.
3.Задания для самостоятельного решения в аудитории
№№ 8.15, 8.24, 8.28 [1]; 5.1.7, 5.1.8, 5.1.12 [2].
Достарыңызбен бөлісу: |