intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Cơ học kỹ thuật (Phần Tĩnh học vật rắn): Chương 3 – ĐH Bách Khoa Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

33
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 3: Hệ lực không gian và cân bằng của vật rắn không gian. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Hai đại lượng đặc trưng của hệ lực không gian, thu gọn hệ lực không gian, các điều kiện cân bằng của vật rắn không gian, các bài toán cân bằng của vật rắn không gian.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học kỹ thuật (Phần Tĩnh học vật rắn): Chương 3 – ĐH Bách Khoa Hà Nội

  1. CƠ HỌC KỸ THUẬT TĨNH HỌC VẬT RẮN CHƯƠNG 3 Hệ lực không gian và cân bằng của vật rắn không gian CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  2. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian Nội dung §1. Hai đại lượng đặc trưng của hệ lực không gian §2. Thu gọn hệ lực không gian §3. Các điều kiện cân bằng của vật rắn không gian §4. Các bài toán cân bằng của vật rắn không gian CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3-2
  3. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §1. Hai đại lượng đặc trưng của hệ lực không gian 1.1 Véc tơ chính z Định nghĩa. Véctơ chính của hệ lực F3 không gian  F1 , F2 ,..., Fn , ký hiệu là R  , là Fk tổng hình học các véctơ lực thành phần F2 của hệ . n R  F1  F2  ...  Fn   Fk Fn k 1 F1 x y Cách xác định: Áp dụng phương pháp chiếu véctơ lực n n n Rx   Fkx , Ry   Fky , Rz   Fkz k 1 k 1 k 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 3
  4. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §1. Hai đại lượng đặc trưng của hệ lực không gian 1.2 Mômen chính với một điểm mO (F ) r F CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 4
  5. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian F §1. Hai đại lượng đặc trưng của hệ lực không gian Quan hệ giữa hai đại lượng m ( F ) và mO ( F ) (định lý 1) m ( F )  hc mO ( F )  , (O ). m m CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 5
  6. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §1. Hai đại lượng đặc trưng của hệ lực không gian Mômen chính của hệ lực không gian MO F , F ,..., F  đối với điểm O: 1 2 n z F3 Fk n F2 MO = mO Fk k=1 O Fn F1 x y Cách xác định: Áp dụng phương pháp hình chiếu n n n     M Ox   mx Fk , M Oy   my Fk , M Oz   mz Fk   k 1 k 1 k 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 6
  7. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §1. Hai đại lượng đặc trưng của hệ lực không gian Thí dụ. Tìm véc tơ chính và mômen chính của hệ lực với điểm O 3 2 Rx   Fkx   F3 , z k 1 2 a 3 2 a Ry   Fky   F1  F3 , k 1 2 3 F3 Rz   Fkz  F2 . a F2 k 1 3 y 2 M Ox   mx ( Fk )  aF2  aF3 , k 1 2 F1 3 x 2 M Oy   m y ( Fk )  aF3 , k 1 2 3 2 M Oz   mz ( Fk )  aF1  a F3 . k 1 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 7
  8. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §2. Thu gọn hệ lực không gian 2.1 Thu gọn hệ lực không gian đồng qui F3 Định lý 2. Thu gọn hệ lực không gian đồng qui ta được một hợp lực. Hợp lực đặt tại điểm đồng qui và được biểu diễn bằng véctơ O Fk chính của hệ lực đã cho n F2 R   Fk Fn k 1 2.2 Thu gọn hệ ngẫu lực không gian • Định lý 3. Thu gọn hệ ngẫu lực không gian ta n được một ngẫu lực tổng hợp có véctơ mômen M   mk bằng tổng hình học véctơ mômen của các k 1 ngẫu lực thành phần. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 8
  9. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §2. Thu gọn hệ lực không gian 2.3 Thu gọn hệ lực không gian bất kỳ Phép dời lực song song • Định lý 4. Lực FA đặt tại A tương đương với lực FB  FA đặt tại B và một ngẫu lực FA  FB , mB FA    có véctơ mômen bằng véctơ mômen của lực FA lấy đối với điểm B. MO F2 Định lý Poinsot về thu gọn hệ lực Fk • Định lý 5. Thu gọn hệ lực không gian về tâm O tuỳ ý ta được một lực và một ngẫu O lực. Lực đặt tại tâm O và được biểu diễn RO bằng véctơ chính của hệ, ngẫu lực có Fn mômen bằng mômen chính của hệ lực lấy đối với tâm O. F1 F1, F2 ,..., Fn   RO , M O  • Chứng minh: Tương tự như trường hợp hệ lực phẳng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3-9
  10. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §2. Thu gọn hệ lực không gian Ảnh hưởng của tâm thu gọn Thu gọn hệ lực phẳng về hai tâm thu gọn O và A khác nhau: MA • Véctơ chính không phụ thuộc vào tâm thu gọn • Mô men chính phụ thuộc vào tâm thu gọn theo quy luật biến thiên mômen chính (Định lý 6) : A O RA M O  M A  m( RA ) Các dạng chuẩn của hệ lực không gian • Một cặp lực cân bằng khi RO  0, M O  0. • Một ngẫu lực khi RO  0, M O  0 • Hợp lực khi RO  0, M O .RO  0 • Một hệ xoắn khi RO  0, M O .RO  0 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 10
  11. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §3. Các điều kiện cân bằng của vật rắn không gian 3.1 Điều kiện cân bằng tổng quát Định lý 7. Điều kiện cần và đủ để cho vật rắn không gian tự do cân bằng là: RO  0, • Véctơ chính của hệ lực tác dụng lên vật rắn bằng 0, M O  0. • Mômen chính của hệ lực tác dụng lên vật rắn lấy đối với một điểm O tuỳ ý bằng 0. Hệ quả. Điều kiện cần và đủ để cho hệ lực tác dụng lên một vật rắn không gian tự do, cân bằng là: • Véctơ chính của hệ lực bằng 0, • Mômen chính của hệ lực lấy đối với một điểm O tuỳ ý bằng 0. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 11
  12. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §3. Các điều kiện cân bằng của vật rắn không gian 3.2 Các phương trình cân bằng của hệ lực không gian F1 , F2 ,..., Fn   0  RO  0, M O  0  Fkx  0,  mx  Fk   0.  Fky  0,  m y  Fk   0.  Fkz  0.  mz  Fk   0. PT hình chiếu PT mômen CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3 - 12
  13. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §3. Các điều kiện cân bằng của vật rắn không gian 3.3 Các phương trình cân bằng của hệ lực đặc biệt Hệ lực đồng qui Hệ lực song song với trục z Hệ ngẫu lực  Fkx  0,  Fkz  0,  mkx  0,  Fky  0,  mx  Fk   0,  mky  0,  Fkz  0.  m y  Fk   0.  mkz  0. z z z Fk Fk mk x y x y x y CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3- 13
  14. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §4. Các bài toán cân bằng của vật rắn không gian 4.1 Một số mô hình không gian của liên kết Bản lề trụ Bản lề cối (ổ chặn) Khớp cầu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3 - 14
  15. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §4. Các bài toán cân bằng của vật rắn không gian Ngàm Ngàm trượt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3 - 15
  16. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §4. Các bài toán cân bằng của vật rắn không gian 4.2 Một số thí dụ Thí dụ 1. Cân bằng của tấm phẳng đồng chất, hình vuông cạnh a, trọng lượng P. a  Fx  X A  X B  Tx  0,  mx ( F )  Z B a  P 2 0 a F y  YA  Ty  0,  y m ( F )  Tz a  P 2 0 F z  Z A  Z B  Tz  P  0,  mz ( F )   X B a  0 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3 - 16
  17. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian §4. Các bài toán cân bằng của vật rắn không gian Thí dụ 2. Cân bằng của vật quay, chịu liên kết bản lề trụ. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3 - 17
  18. Chương 3. Hệ lực K. gian và cân bằng của vật rắn K. gian Chương tiếp theo • Chương 1. Các khái niệm cơ bản và hệ tiên đề tĩnh học • Chương 2. Hệ lực phẳng và cân bằng của vật rắn phẳng • Chương 3. Hệ lực không gian và cân bằng của vật rắn không gian • Chương 4. Trọng tâm vật rắn • Chương 5. Ma sát giữa các vật rắn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3 - 18
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0