 |
Рассмотрим некоторые простейшие примеры распределенных сил, лежащих в одной плоскости.
|
|
|
|
1. Силы, равномерно распределенные вдоль отрезка прямой (рис. 17, а). Для такой системы сил интенсивность q — величина постоянная. При статических расчетах эту систему сил можно заменить равнодействующей По модулю
Где а — длина отрезка, вдоль которого распределена нагрузка.
2. Силы, распределенные вдоль отрезка прямой по линейному закону (рис. 17, б). Примером такой нагрузки могут служить силы давления воды на плотину, величина которых наибольшая у дна и падает до нуля у поверхности воды. Для этих сил интенсивность q — величина переменная, растущая от нуля до максимального значения qmax.
Равнодействующая таких сил определяется аналогично равнодействующей сил тяжести, действующих на однородную треугольную пластину. Поскольку вес однородной пластины пропорционален ее площади, то по модулю
Линия действия силы проходит на расстоянии а/3 от qmax.
3. Силы, равномерно распределенные по дуге окружности (рис. 17, в), например, силы q гидростатического давления на боковые стенки цилиндрического сосуда. Из симметрии, ясно, что сумма проекций этих сил на ось Оу, перпендикулярную оси симметрии Ох,
Равна нулю. Следовательно, их равнодействующая Q направлена вдоль оси Ох.
По модулю где h— длина хорды, стягиваемой дугой
Силы, действующие на твердое тело, можно разделить также на внешние и внутренние. Внешними называются силы, действующие на частицы
Данного тела со стороны других материальных тел. Внутренними называются силы, с которыми частицы данного тела действуют друг на друга.
Внутренние силы возникают в телах под действием внешних.
При решении технических задач возникает необходимость поиска реакций различных связей. Общее правило, которое следует применять,
|
|
|
Состоит в следующем: если ограничиваются перемещения какой-либо точки тела, то реакцию следует прикладывать в этой точке в сторону,
Противоположную направлению, в котором ограничивается перемещение.
Основные типы связей:
Гладкая поверхность или опора. Гладкой считается поверхность, трением о которую можно пренебречь. Реакция гладкой поверхности
Сводится только к реакции, направленной по общей нормали к контактирующим поверхностям, в предположении, что эта
нормаль существует (рис. 2.1.а). Если общей нормали не существует, то есть одна из поверхностей имеет угловую точку или
«заострение», реакция направлена по нормали к другой поверхности (рис. 2.1.б).
Рис. 2.1. а Рис. 2.1 б
Шероховатая поверхность - это поверхность трением, по которой пренебрегать нельзя. Реакция шероховатой поверхности
складывается из нормальной реакции и силы трения. (рис 2.2). Модуль определяется по формуле:
Гибкая связь. К этому типу связи относятся связи, осуществляемые с помощью цепи, троса, каната и т. д. Реакция такой связи всегда направлена
вдоль связи (рис. 2.3).
2. Цилиндрический шарнир (рис. 2.4) и подшипник (опораВ рис.2.5). Цилиндрическим шарниром называется соединение двух или
Более тел посредством цилиндрического стержня, так называемого пальца, вставленного в отверстия в этих телах. Цилиндрический
шарнир препятствует перемещению по любому направлению в плоскости 
. Реакция 
неподвижного цилиндрического
Шарнира (шарнирно-неподвижной опоры) представляется в виде неизвестных
составляющих и, линии действия которых параллельны или совпадают с осями координат (рис. 2.4).
3. Подпятник (опора 
рис. 2.5) и сферический шарнир (рис. 2.6). Такой вид связи можно представить в виде стержня, имеющего на
Конце сферическую поверхность, которая крепится в опоре, представляющей собой часть сферической полости. Сферический
|
|
|
Шарнир
|
|
|
