Решение задач по сопротивлению материалов
Задание.
Дано:
;
;
;
Определить силу Q
Решение
Составим уравнение работ, выражающее
принцип возможных перемещений:
Уравнение работ, выражающее принцип
возможных перемещений:
(1)
Скорость точки А равна скорости точки
B
Тогда
Перемещение груза Q
Подставив в уравнение (1) выражения
возможных перемещений точек системы, получим
Откуда
X=C2t2+C1t+C0
При t=0 x0=8
=6
t2=4 x2=40
см
X0=C2t2+C1t+C0
8=0+0+C0
C0=8
V=x=2C2t+C1
6=0+C1
C1=6
X2=C2t22+C1t2+C0
40=C2 *42+6*4+8
40-32=C2*42
8=C2* 14
C2=0,5
2) При t=t1, t1=2
C0=x0
C1=V0
C2=x2-C1t-C0/t2
3)C0=8
C1=6
C2=0,5
X=0,5t21+6t1+8
=V=t+6
a=
=1
V=r2
2
R2
2=R3
3
3=V*R2/(r2*R3)=100(t+6)/60*75=0,02(t+6)
Vm=r3*
3=75*0,177=13,3
atm=r3
=0,02t
atm=R3
=75*0,02t=1,6t
anm=R3
23=75*0,02(t+6)=1,6(t+6)2
a=
Вариант 3 Д1
Дано:
Определить
и
.
Решение
m
=
1) m
=
OZ: m
= -Q+R+Psin
=
; P=mg; R=0,5
;
m
= -Q+0,5
+mg sin
| :m
= -
+
+g sin
=
=
=
104
=

н.у:
=10 м/c; l=4;
С=
=
2,16
=
=
4 м/c
2)
m
=
OY: N=Pcos
=
OX: m
=
=
=
=
| :m
=
=
=
= -
=0,375cos2
-10,2t+C
н.у: t=0;
=4
м/с;
C
= 4-0,375=3,625
=0,375cos2
-10,2t+3,625
;
=0,375cos2t-10,2t+3,625
=
x=0,2sin2t-5,1
+3,625t+C
н.у:
=0;
=0; => C
=0
Ответ: x=0,2sin2t-5,1
+3,625
Вариант № 3. Определение реакций опор
твердого тела
Найти
реакции опор конструкции
|
Силы, кН
|
Размеры, см
|
|
Q
|
G
|
a
|
b
|
c
|
|
20
|
18
|
400
|
400
|
450
|
К раме ABCD, закрепленной при помощи стержней на шарнирах,
приложены: масса G, сила Q. Для нахождения реакций опор
твердого тела нужно найти силу, действующую на стержни, крепящие раму ABCD. Обозначим их как
.
У нас 6 неизвестных, поэтому мы
должны составить 6 уравнений.
Для того, чтобы рама находилась в
равновесии необходимо и достаточно, чтобы сумма проекций сил на оси и моментов
равнялись нулю.
Составим систему:

,
где 
.
Из уравнения (2) найдем значение
:
Из уравнения (6) найдем значение
:
Из уравнения (1) найдем значение
:
Из уравнения (4) выразим
:
(7)
Из уравнения (5) выразим
:
Так как
имеем:
(8)
Уравнения (7) и (8) приравняем:
(9)
Из уравнения (9) выразим
:
(10)
Из уравнения (3) выразим
:
Так как
имеем:
(11)
Подставим уравнение (8) в уравнение
(11), получим:
(12)
Приравняем уравнения (10) и (12):
(13)
Так как
имеем:
(14)
Подставляя значения в уравнение (14)
находим
:
Подставим найденное значение
в уравнение (8) найдем
:
Из уравнения (12) найдем значение
:
Результаты вычислений приведены в
таблице:
|
,кН
|
,кН
|
,кН
|
,кН
|
,кН
|
,кН
|
|
71,252
|
29,9
|
80,196685
|
29,9
|
-31
|
-29,9
|
Знак «-» в значениях реакций
означает, что реакции направлены в противоположную сторону от предполагаемой.