Файл: Подсолонко, В. А. Технико-экономическая информация в управлении металлургическим предприятием.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 69
Скачиваний: 0
26
Сложив сходящиеся в точке С силы по правилу силовой ломаной,
получим одну силу R - главный вектор системы; сложив добав
ленные пары, получим результирующую пару, |
момент которой М |
|
назовем ГЛАВНЫМ МОМЕНТОМ. Таким образом, |
плоская |
система |
сил приводится к одной силе В и одной паре сил с моментом М.
Для равновесия плоской системы сил нужно, чтобы В = 0 и
М = 0 . Но если В = 0, то |
и его проекции на оси координат Ех |
|||
и Еу будут также равны нулю. Если М=0, то, следовательно, |
||||
сумма моментов всех сил равна нулю. А так как проекция |
за |
|||
мыкающей ломаной равна сумме проекций составляющих, то |
мож |
|||
но заключить, что Вх =£Х= |
0 |
и Ry =ХУ = О |
|
|
где |
X - проекция силы на |
ось |
X, |
|
|
У - проекция силы на ось у. |
|
||
Так, условиями равновесия плоской системы будут |
|
|||
|
XX = 0 ; ХУ = 0 ; 2 М = 0 . |
|
||
Эти аналитические условия |
равновесия плоской системы |
сил |
||
могут |
быть сформулированы следующим образом: |
|
для равновесия плоской системы необходимо и достаточно чтобы
1) |
Сумма проекций всех сил на ось иксов равнялась нулю; |
|
2) |
Сумма проекций всех сил на ось игреков равнялась нулю и |
|
3) |
сумма моментов всех сил относительно любой точки равнялась |
|
нулю. |
|
|
|
Л Е К Ц И Я |
б |
МОМЕНТ СИЛЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ. ПРИЬЙДЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ К ЦЕНТРУ. УСЛОВИЯ РАВНОВЕСИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ
СИСТЕМЫ СИЛ Пусть дана сила Р как угодно расположенная в простран
стве (рис.7 ,а ) . Для установления понятия момента силы отно сительно оси поступим следующим образом: возьмем плоскость перпендикулярную оси z и спроектируем на эту плоскость
27
данную силу Р. |
На плоскости |
получим проекцию силы, которую |
|||||||
обозначим через |
f . |
Из точки 0 пересечения плоскости с осью |
|||||||
Z |
на |
продолжение |
проекции силы опустим перпендикуляр |
d . |
|||||
Тогда |
моментом |
силы F относительно оси z. |
будет произведе |
||||||
ние |
f |
на d |
взятое |
с соответствующим знаком т .е . |
|
|
|||
|
|
|
|
Момг F = ± fd |
|
|
|
||
Условимся, |
что |
знак |
плюс будет, если вращение плеча |
d |
с |
||||
положительного |
конца оси z |
наблюдается как |
вращение |
против |
часовой стрелки. В противном случае момент будет иметь знак
минус. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим теперь некоторые частные случаи. |
|
|
|
|||||||
1 случай. Сила параллельна |
оси |
(ри с.7 ,б ). |
|
|
|
|||||
Если сила параллельна оси, |
то |
ее момент |
относительно |
оси |
||||||
равен нулю, т .к . проекция силы F на плоскость перпендикуляр |
||||||||||
ную оси равна нулю, |
т .е . f |
= 0 . |
|
|
|
|
|
|||
2 случай. |
Сила пересекает |
ось |
(рис .7 ,в ) . Если сила |
пересена- |
||||||
ет ось, то ее момент |
равен |
нулю т .к . |
плечо |
d будет |
равно ну |
|||||
лю, т .е . |
d = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 случай. |
Сила ось |
не пересекает, но перпендикулярна оси. |
||||||||
(рис.7 ,г ) . Если сила |
перпендикулярна |
оси, но ее не пересекатеп; |
||||||||
то момент силы F |
относительно |
оси |
Н |
равен произведению мо |
||||||
дуля силы F ( т .в . |
F |
= f )на |
кратчайшее |
расстояние |
между силой |
|||||
и осью d взятому с соответствующим знаком, |
т .е . |
mom?F =+Fd |
||||||||
Пример. Дан параллелепипед |
(рис.7,д) |
со сторонами а в и с ; |
||||||||
даны силы Fj и ?2 |
приложенные |
к его |
ребрам. |
Найти моменты |
||||||
этих сил |
относительно осей координат. |
|
|
|
|
28
с /
06
а/ Г
29
Решение. |
|
|
|
MoMyP-j- = 0 |
;MoMyFj=0 ; М ом ^ |
= —F- в |
|
Mour p2=0 i |
MoHyF2= "Fp а ; Mom2F2=0 . |
|
|
Приведение |
прос транс таенной |
системы сил |
к центру |
(к точке) (р и с .7 ,е ). Пусть дано |
тело, на которое действует |
||
пространственная система сил. Возьмем в теле |
любую точку О |
и поместив в нее начало координат приведем силы к этой точ
ке (к началу координат). Получим пучек сил и пучек вектор- -моментов. Сложив силы получим одну силу R называемую глав
ным вектором. Сложив вектор-моменты получим один вектор-мо
мент М - главный момент. |
|
||
Таким образ ом, вс якая пространственная система |
сил мо |
||
жет быть |
приведена |
к одной силе R и одной паре М. |
Проекции |
главного |
вектора R |
на координатные оси будут: |
|
Rx = 2 Х ; Ry = 1 У ;• Лг = 1 2
Проекции главного вектор-момента на координатные оси будут:
Мх = 2 Mor^F ; Му = Z мопу F ; Пг = Z /яопг F
Условия равновесия пространственной системы сил.
Для равновесия пространственной системы сил необходимо,
чтобы главный момент М равнялся |
нулю и главный |
вектор |
рав |
||||
нялся |
нулю. Но, в таком случае, |
и их проекции на |
оси коорди |
||||
нат также должны равняться нулю, или, |
|
|
|
|
|
||
IX = 0 ; ГУ = 0 ; 1 2 = 0; |
|
|
|
|
|
|
|
IMom-^F = 0 ; IMoMyF = 0; . IM omz F = О |
|
|
|
||||
T .e . |
для равновесия пространственной системы сил |
необходимо |
|||||
и достаточно чтобы I) Сумма проекций |
всех |
сил на |
ось |
X равня |
|||
лась |
нулю: г) сумма проекций всех сил |
на ось |
У |
равнялась |
|||
нулю; |
3) сумма проекций всех сил на ось 2 |
равнялась |
нулю;и, |
||||
|
30 |
|
|
|
|
|
|
I
4) сумма моментов всех сил относительно вси X равнялась ну
лю; 5) сумма моментов Есех сил относительно оси у равнялась
нулю, 6) сумма моментов всех сил относительно оси z равня лась нулю.
Примечание. При решении задач на пространственную систему
сил можно составить шесть условий равновесия; следовательно,
может быть определено шесть неизвестных. При большем числе |
|
неизвестных задача статически неопределима. |
|
Л Е К Ц И И |
7 |
КИНЕМАТИКА. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ТРАЕКТОРИЯ ТОЧКИ. УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ
В кинематике изучается механическое движение абсолютно
твердого тела независимо от сил, вызывающих это движение.
При изучении движения тела в кинематике его положение опре деляется по отношению к некоторой системе координат, связан
ной |
с другим телом, например, с землей, |
и называемой систе |
||||
мой отсчета. |
|
|
|
|
|
|
|
Если положение данного тела по отношению к выбранной |
|||||
системе отсчета с течением времени остается неизменным, |
то |
|||||
это тело относительно этой системы отсчета находится в |
по |
|||||
кое. |
Одно и то же тело может быть в различном |
состоянии |
по |
|||
отношению к разный системам отсчета. Например, |
тело |
в |
дви |
|||
жущемся вагоне может быть неподвижным по отношению к |
систе |
|||||
ме отсчета связанной с вагоном, и |
быть, |
в одно |
и то |
же |
вре |
|
мя, |
в движении со скоростью вагона |
по отношению к системе |
отсчета связанной с землей. Или, например, когда в статике говорят, что данное тело находится в равновесии, то имеют ввиду равновесие по отношению к выбранной системе отсчета.
Система отсчета, по отношению к которой являются справедли-
31