1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теоретическая механика
  4. Переслано от צ. TAcя/СЫрочек Два невесомых стержня АС и...
Решение задачи на тему

Переслано от צ. TAcя/СЫрочек Два невесомых стержня АС и BC, расположенных в одной плоскости соединены между собой, с потолком или стенами посредством шарниров. Шарнирный болт С нагружен силой Р или грузом весом P, подвешенном на канате. Определить усилия,

  • Теоретическая механика
  • #Статика и устойчивость механических систем
Переслано от צ. TAcя/СЫрочек Два невесомых стержня АС и BC, расположенных в одной плоскости соединены между собой, с потолком или стенами посредством шарниров. Шарнирный болт С нагружен силой Р или грузом весом P, подвешенном на канате. Определить усилия,

Условие:

Переслано от
צ. TAcя/СЫрочек

Два невесомых стержня АС и BC, расположенных в одной плоскости соединены между собой,
с потолком или стенами посредством шарниров.
Шарнирный болт С нагружен силой Р или грузом весом P,
подвешенном на канате. Определить усилия, возникающще
в стержнях АС и ВС.
\begin{array}{l}
P=18 KH \\
α=15° \\
β=135°
\end{array}
14:20:47

Решение:

Для решения задачи о нахождении усилий в стержнях АС и BC, давайте рассмотрим систему и применим методы статики.

Шаг 1: Оп...

У нас есть два стержня: АС и BC, соединенные в точке C. На стержень BC действует сила P, которая равна 18 кН и направлена вниз. Угол α равен 15°, а угол β равен 135°.

Сила P может быть разложена на горизонтальную и вертикальную компоненты. Для этого используем тригонометрические функции:

  • Горизонтальная компонента PxP_x:

    Px=Pcos(α)=18cos(15) P_x = P \cdot \cos(\alpha) = 18 \cdot \cos(15^\circ)

  • Вертикальная компонента PyP_y:

    Py=Psin(α)=18sin(15) P_y = P \cdot \sin(\alpha) = 18 \cdot \sin(15^\circ)

Теперь подставим значения:

Px=18cos(15)180.965917.38 кН P_x = 18 \cdot \cos(15^\circ) \approx 18 \cdot 0.9659 \approx 17.38 \text{ кН}
Py=18sin(15)180.25884.65 кН P_y = 18 \cdot \sin(15^\circ) \approx 18 \cdot 0.2588 \approx 4.65 \text{ кН}

Для нахождения усилий в стержнях АС и BC, применим условия равновесия. Система находится в статическом равновесии, поэтому сумма сил в горизонтальном и вертикальном направлениях равна нулю.

  1. :

    Fx=0 Fx = 0
    где FACF_{AC} — сила в стержне АС.

  2. :

    FACsin(β)Py=0 F{AC} \cdot \sin(\beta) - P_y = 0
    где FBCF_{BC} — сила в стержне BC.

Подставим известные значения в уравнения.

  1. Из первого уравнения:

    Fx Fx
    FAC(0.7071)=17.38 F_{AC} \cdot (-0.7071) = 17.38
    FAC=17.380.707124.6 кН F_{AC} = \frac{17.38}{-0.7071} \approx -24.6 \text{ кН}

  2. Из второго уравнения:

    FACsin(135)=Py F{AC} \cdot \sin(135^\circ) = P_y
    FBC+(24.6)0.7071=4.65 F_{BC} + (-24.6) \cdot 0.7071 = 4.65
    FBC17.38=4.65 F_{BC} - 17.38 = 4.65
    FBC=4.65+17.3822.03 кН F_{BC} = 4.65 + 17.38 \approx 22.03 \text{ кН}

Таким образом, усилия в стержнях:

  • Усилие в стержне АС: FAC24.6 кНF_{AC} \approx -24.6 \text{ кН} (сжатие)
  • Усилие в стержне BC: FBC22.03 кНF_{BC} \approx 22.03 \text{ кН} (растяжение)

Усилия в стержнях:

  • В стержне АС: 24.6 кН-24.6 \text{ кН}
  • В стержне BC: 22.03 кН22.03 \text{ кН}

Выбери предмет