- •Введение
- •1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СТАТИКИ
- •1.1. Понятие тела
- •1.2. Понятие силы
- •1.3. Понятие момента силы
- •1.4. Понятие связи и ее реакции
- •2.2. Упрощение произвольной системы сил
- •3.2. Равновесие произвольной плоской системы сил
- •3.3. Равновесие системы сил с учетом трения
- •3.4. Равновесие произвольной пространственной системы сил
- •ЛИТЕРАТУРА
Определить усилие в стержне АМ. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
3.2. Равновесие произвольной плоской системы сил |
|
||||||||||||
|
Для равновесия плоской системы сил необходимо и достаточно, чтобы |
||||||||||||||||
суммы проекций сил на две оси и сумма моментов сил относительно любой |
|||||||||||||||||
точки равнялись нулю, т.е. |
|
|
|
0; mA Fi 0 . |
(15) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Fix 0; Fiy |
|||||||||
|
Вместо уравнений (16) иногда лучше использовать другую систему урав- |
||||||||||||||||
нений |
|
|
|
|
Fix 0; mA Fi 0; mB Fi 0 , |
(16) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
где A и B – произвольные точки; ось x не перпендикулярна к прямойУAB , или |
|||||||||||||||||
третью |
|
|
|
|
mA Fi 0; |
mB Fi 0; |
mC Fi 0 , Т(17) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
где A, B и C – произвольные точки, не лежащие на одной прямой. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы и задачи |
|
Н |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3.2.1 Балка СЕ удерживается в горизонтальном положении и нагружается |
||||||||||||||||
так, как показано на рисунке. |
|
|
|
|
Дано: qmax 2кН/м; G 5 кН; |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|||
|
|
qmax |
|
|
|
|
Р |
|
|
|
иP 2 кН; M 3 кН ∙ м; 15 . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
Размерыуказаны на чертеже. |
|||||
|
|
|
|
|
|
G |
|
|
|
|
|
Определить: |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
|
|
1. |
Виды |
связей, действующие на |
|||
Е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
балкуСЕ. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
С 2. |
|
|||||||
|
|
А |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
Точку, |
в которой груз Р дей- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
ствует на балку СЕ. |
|
||||
|
1м |
|
|
|
|
|
и |
|
|
3. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2м |
|
Момент силы P1 относительно |
|||||||||
|
|
3м |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
точки А(см. ответ на в.2). |
||||
|
|
3,5м |
|
зD |
3,5м |
|
Равнодействующую |
нагрузки, |
|||||||||
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
распределенной по |
линейному |
|||||
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
закону, и точку ее приложения. |
|||||||
|
|
уравнение необходимо составить, |
чтобы определить горизонтальную |
||||||||||||||
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
составляющую реакции опоры А? |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Какое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3.2.2 |
Т-образная балка закреплена так, как показано на рисунке. На нее дей- |
|||||||||||||||
ствует нагрузка, распределенная по линейному закону, причем qmax 2 кН/м; си- |
|||||||||||||||||
Р |
|
|
|
3кН ∙ м. К балке привязан трос, перекинутый через блок и несу- |
|||||||||||||
ла P 1кН; M |
|||||||||||||||||
щий груз Q 2 кН. Рассмотреть равновесие балки и ответить на вопросы. Трени- |
|||||||||||||||||
ем на блоке пренебречь. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18
|
1м |
|
2м |
|
|
|
1. |
Что необходимо выбрать в качестве |
|||
|
|
|
|
|
|
объекта равновесия для определения |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
qmax |
|
|||
|
D |
|
|
|
|
|
|
реакций жесткой заделки А? |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Показать на рисунке активные и ре- |
|||
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
активные силы, приложенные к объ- |
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
екту равновесия. Чему равна равно- |
||
|
|
|
|
|
Е |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
действующая нагрузки, распреде- |
|||
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
4м |
|
|
|
3. |
ленной по линейному закону? |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Назвать вид системы сил, приложен- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ной к объекту равновесия, и записать |
|||
|
|
|
М |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аналитическое условие равновесия. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Какое следует составить уравнениеУ |
||
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
для определения МА? Определить |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
численное значение МАТ. |
|
|
3.2.3 Жесткая рама закреплена в точке А шарнирно, а в точке В прикреплена |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
к невесомому стержню с шарнирами на концах. Рама нагружена так, как показано |
|||||||||||
на рисунке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Рассмотреть равновесие рамы иответить на вопросы: |
||||||||||
Что следует выбрать в качестве объекта равновесия для определения реакций |
|||||||||||
|
шарнирно-неподвижной опоры Аи |
|
йВС? |
||||||||
|
А |
|
|
|
|
|
|
2. |
Изоб аз ть на рисунке раму с приложен- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к ней активными и реактивными |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
ными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
силами. Определить величину равнодей- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
q |
b |
|
|
|
|
|
|
стержняствующей равномерно распределенной |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
нагрузки. Где она будет приложена? |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|||
|
|
|
|
|
т |
3. |
Назвать вид системы сил, приложенной к |
||||
|
|
|
|
|
|
раме. Сколько необходимо составить |
|||||
|
с |
|
и |
Р |
|
|
уравнений равновесия для определения |
||||
|
|
|
|
|
|
4. |
реакций опор А и В? |
||||
|
С |
з |
|
|
|
Записать уравнение, с помощью которого |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
В |
|
|
|
|
|
можно определить RB . Как направлена |
||||
|
|
о |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
реакция стержня? |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3.2.4пИзогнутый стержень АВС находится под действием нагрузки так, как |
||||||||||
показано на рисунке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
е |
Q |
40 Н; |
G 120Н; |
P 30 Н; a 2 м; |
AB BC 4м; AK KB ; |
|||||
|
Дано: |
||||||||||
60 ; 30 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Рассмотреть равновесие стержня иответить на следующие вопросы: |
||||||||||
Назвать типы связей для изогнутого стержня АВС. |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Чем определяется количественная харак- |
||||||
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
теристика действия пары сил P, P на |
||||||
Q |
|
|
|
|
|
|
|
стержень с приложенными к нему актив- |
|||||||
90° |
|
|
a |
Р |
|
G |
3. |
ными иреактивными силами. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Указать вид системы сил, приложенной к |
|||||||||
K |
|
|
Р |
|
|
|
|
4. |
стержню. |
|
|
||||
|
|
|
С |
|
Записать уравнение, с помощью которого |
||||||||||
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
можно определить yc . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3.2.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Составная конструкция нагружена |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2м |
|
|
|
|
|
|
и закреплена так, как изображеноУна ри- |
|||||
|
|
|
|
|
|
2м |
|
|
сунке. |
|
|
|
|||
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Ответить на вопросыТ: |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Какой общий прием используется |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
при решении задач на составные |
||||
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конструкции? |
Н |
||
|
|
|
F1 |
|
|
|
|
|
|
2. |
Определить реакцию в т. D. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Записать уравнения равновесия для |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
A |
|
|
|
60° |
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
части составной конструк- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ц |
(для АСВ). |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
второй |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зап сать момент силы F1 относи- |
||||
|
2м |
|
|
2м |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тельно т. D. |
|
||
3.2.6 На балку АС составн й к нструкции |
АСВ действует пара сил P, P и |
||||||||||||||
сила Q. На балку ВС дейс |
|
равн мерно распределенная нагрузка интенсив- |
|||||||||||||
ности q. |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|||
|
|
y |
|
|
|
вует |
|
|
Дано: Р=2 кН; Q =0,5 кН; q =3 кН/м; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
30 . |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
и |
|
1. |
Назвать типы связей в опорах А и В. По- |
|||||||
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
казать на чертеже реакции связей. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2. Как следует расчленить конструкцию для |
||||||||
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|||||||
|
С |
|
|
|
8 |
|
|
|
|
определения реакции RB ? Показать силы, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
о |
|
|
|
|
|
действующие на АС и СВ после расчле- |
|||||||
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нения конструкции. |
|
|||||
|
п |
|
|
|
|
|
3. |
|
|||||||
м |
|
|
|
Р |
|
|
|
|
Составить |
уравнения равновесия сил, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
действующих на АСиСВ. |
||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3 2м |
|
|
|
0,5м |
|
|
|
4. Вычислить RB . |
|
||||||
Р |
Р |
|
А |
|
|
|
|
5. |
Зная RB , найти наиболее просто МА. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
3.2.7 Конструкция состоит из жесткого угольника и стержня, которые в точ- |
|||||||||||||
ке С соединены шарнирно. Конструкции нагружена так, как показано на рисунке. |
||||||||||||||
Рассмотреть равновесие конструкции иответить на вопросы. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2м |
|
|
1. Назвать виды |
связей, дей- |
||||
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
ствующих |
на конструкцию. |
||||
|
|
|
qmax |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
М |
|
|
|
В |
|
Изобразить на рисунке кон- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
струкцию и показать все си- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2м |
2. |
лы, действующие на нее. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотреть |
равновесие |
||||
|
|
60° |
|
|
|
|
|
|
|
стержня АС. Записать урав- |
||||
|
|
|
С |
|
|
D |
|
|
K |
|
нения равновесия, опреде- |
|||
|
|
3м |
|
2м |
|
Е |
4м |
|
|
лить реакцию гладкойУстенки |
||||
|
|
|
|
|
|
|
и реакцию |
соединительного |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
шарнира С. |
Т |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Какое уравнение позволит |
||||
определить реакцию стержня ED? Запишите его (с учетом пункта 2). |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
||
|
3.2.8 Конструкция составлена из жесткого угольника и стержня, соединен- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
ных шарниром С. Она нагружена так, как показано на рисунке. Рассмотреть рав- |
||||||||||||||
новесие конструкции и ответить на вопросы. |
|
|
|
|
|
|||||||||
1. |
Как можно классифицировать силы, действующие на рассматриваемую си- |
|||||||||||||
|
стему тел: жесткийугольник, сте жень? |
й |
|
|
|
|||||||||
2. |
|
|
|
|
|
|||||||||
Показать на рисунке все внешние силыи, действующие на конструкцию. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
3. Записать уравне- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
ние, которое поз- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
волит определить |
||||
|
|
|
q |
|
|
|
т |
|
|
|
RED . |
|
||
|
|
|
|
|
|
3м |
|
3м |
|
4. Записать уравне- |
||||
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
Р |
ния, |
|
которые |
||
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
позволяют опре- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
В |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
делить |
реакцию |
||||||
|
|
4м |
С |
|
|
|
D |
|
|
шарнира С. |
||||
|
|
|
о |
|
Е |
|
|
|
5. Записать уравне- |
|||||
4м |
|
п |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние, |
|
позволяю- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щее |
определить |
|||
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M A . |
|
||
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2.9 Составная конструкция нагружена и закреплена так, как изображено на |
|||||||||||||
рисунке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |