Файл: Определение равнодействующей системы сходящихся сил.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 7
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Практическая работа №1
Тема: Определение равнодействующей системы сходящихся сил
Цель: сопоставление значений равнодействующей системы сходящихся сил, вычисленных аналитическим путем и полученных графическим построением
Вариант 104
Исходные данные:
F1, кН | F2, кН | F3, кН | F4, кН | F5, кН | α1 | α2 | α3 | α4 | α5 |
10 | 88 | 110 | 105 | 248 | 0 | 30 | 175 | 210 | 300 |
[F]= кН – модули сил системы;
[α]= град. – углы, которые векторы сил образуют с положительным направлением оси ОХ.
Ход работы
Строим схему расположения сил системы, действующих на точку О, являющуюся центром системы координат ХОУ Указываем острые углы составляемые векторами заданных сил с осями ОХ и ОУ, рис.1
Рисунок 1
Определим проекции всех сил системы на ось ОХ.
F∑х= F1х+ F2х+ F3х+ F4х+ F5х
Fx1=F1cos0=10 кН
Fx2=F2cos30=88cos30=76,21 кН
Fx3=-F3cos5=-110cos5=-109,58 кН
Fx4=-F4cos30=-105cos30=-90,93 кН
Fx5=F5cos60=248cos60=124 кН
F∑х=10+76,21-109,58-90,93+124=9,7 кН
Определим проекции всех сил системы на ось ОУ.
F∑y= F1y+ F2y+ F3y+ F4y+ F4y
Fy1=F1sin0=10sin0=0 кН
Fy2=F2sin30=88sin30=44 кН
Fy3=F3sin5=110sin5=9,59 кН
Fy4=-F4sin30=-105sin30=-52,5 кН
Fy5=-F5sin60=-248sin60=-214,77 кН
F∑y=0+44+9,59-52,5-214,77=-213,68 кН
Полученные данные занести в таблицу:
Сила | Проекция сил на ось ОХ | Проекция сил на ось ОУ |
F1 | 10 | 0 |
F2 | 76,21 | 44 |
F3 | -109,58 | 9,59 |
F4 | -90,93 | -52,5 |
F5 | 124 | -214,77 |
Сумма | F∑х=9,7 | F∑у=-213,68 |
Вычислим модуль равнодействующей.
тогда
Вычислим направляющие косинусы, для определения углов между равнодействующей и координатными осями, и определим углы (αх и αу) между равнодействующей и положительными направлениями осей координат
cosx=Fx/F
cosy=Fy/F
получаем
cosx=9,7/213,9=0,04535 x=87,415
cosy=-213,68/213,9=-0,99897 у=177,425
Для построения силового многоугольника примем масштаб µ=5 Н/мм
Определим длины отрезков
ln = Fn / µ.
Получаем
l1 =F1 /µ=10/5=2 мм
l2 =F2 /µ=88/5=17,6 мм
l3 =F3 /µ=110/5=22 мм
l4 =F4 /µ=105/5=21 мм
l5 =F5 /µ=248/5=49,6 мм
Построим в указанном масштабе силовой многоугольник рис.2
Рисунок 2
Измеряем линейкой замыкающую сторону силового многоугольника рис.2, обозначив её l∑.
l∑=43 мм
Вычислим модуль равнодействующей
F∑ =µ* l∑;
Получаем F∑ =543=215 кН
Угол, который образует замыкающая сторона силового многоугольника с положительным направлением оси ОХ, угол 93
Вычисляем относительную погрешность:
получаем
0,514 %< 5% что допустимо
Ответ: F∑ан =213,9 кН, F∑гр =215 кН,