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= F+ F+ F+ F+ F

Fx1=F1cos0=10 кН

Fx2=F2cos30=88cos30=76,21 кН

Fx3=-F3cos5=-110cos5=-109,58 кН

Fx4=-F4cos30=-105cos30=-90,93 кН

Fx5=F5cos60=248cos60=124 кН

Fх=10+76,21-109,58-90,93+124=9,7 кН

Определим проекции всех сил системы на ось ОУ.

Fy= F1y+ F2y+ F3y+ F4y+ F4y

Fy1=F1sin0=10sin0=0 кН

Fy2=F2sin30=88sin30=44 кН

Fy3=F3sin5=110sin5=9,59 кН

Fy4=-F4sin30=-105sin30=-52,5 кН

Fy5=-F5sin60=-248sin60=-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

cosx=Fx/F

cosy=Fy/F

получаем

cosx=9,7/213,9=0,04535 x=87,415

cosy=-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* l;

Получаем F =543=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,