- Bài 4: Hệ lực phẳng đồng quy. - Bài 5: Hợp hệ lực phẳng song song. - Bài 7: Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng bất kỳ. - Về kiến thức : Trình bày được các khái niệm về lực, hệ lực tác dụng lên vật rắn cân bằng. - Theo hình thức tác dụng lực có hai loại:. - Hệ lực. - b) Hệ lực: Là tập hợp các lực cùng tác dụng vào một vật. - d) Hệ lực cân bằng: Là hệ lực khi tác dụng vào vật, không làm thay đổi trạng thái của vật. - e) Hợp lực: Là một lực tương đương với tác dụng của cả hệ lực.. - Vật ở trạng thái cân bằng là vật đang chịu tác dụng của hệ lực cân bằng.. - Điều kiện cần và đủ để hai lực tác dụng lên cùng một vật rắn được cân bằng là chúng phải trực đối nhau.. - Tác dụng của một hệ lực lên vật rắn không thay đổi khi thêm vào hoặc bớt đi hai lực cân bằng nhau.. - Trị số của phản lực phụ thuộc vào lực tác dụng lên vật khảo sát.. - Các lực tác dụng lên vật rắn gồm các lực đã cho và phản lực liên kết. - Khi đó ta có thể xem vật chịu liên kết cân bằng là vật rắn tự do cân bằng dưới tác dụng của các lực đã cho và phản lực liên kết. - Ta có thể xem quả cầu là vật rắn tự do cân bằng dưới tác dụng của các lực P, T, N. - Các lực này có đường tác dụng đồng quy O. - HỆ LỰC PHẲNG ĐỒNG QUY 4.1. - Hệ lực phẳng đồng quy là hệ lực có đường tác dụng của các lực nằm trên cùng một mặt phẳng và cắt nhau tại một điểm (hình 1-14).. - Hợp lực của hệ lực phẳng đồng quy. - R là hợp lực của hệ lực phẳng đồng quy đá cho (hình 1-17a).. - c) Hình chiếu của hợp lực của hệ lực phẳng đồng quy. - Trị số : R = R x 2 R y 2 = 2. - Điều kịên cân bằng của hệ lực phẳng đồng quy. - Điều kiện:. - Một vật rắn chịu tác dụng của 5 lực đồng quy F 1 = 200N, F 2 = 150N, F 3 = 100N, F 4 = 80N, F 5 = 120N. - HỆ LỰC PHẲNG SONG SONG 5.1. - Giả sử ta xét một vật rắn chịu tác dụng bởi hai lực phẳng song song cùng chiều đặt tại hai điểm A và B (hình 1-27). - Trượt R trên đường tác dụng của nó, cắt AB tại C. - Ta nối A với B nó cắt đường tác dụng của F tại C.. - Giả sử có hai lực phẳng song song ngược chiều là F 1 và F 2 tác dụng lên vật rắn đặt tại A và B. - Hợp hệ lực phẳng song song. - Mô men của một lực đối với một điểm là đại lượng được xác định bằng tích số giữa trị số của lực tác dụng và cánh tay đòn.. - F: Là trị số của lực tác dụng (N).. - Ta có: R= F 1 + F 2 = 0 nhưng hệ (F 1 ,F 2 ) không cân bằng vì F 1 và F 2 không cùng đường tác dụng. - Vậy: “Ngẫu lực là một hệ gồm hai lực song song, ngược chiều có trị số bằng nhau nhưng không cùng đường tác dụng”.. - Ngẫu lực chỉ sinh ra tác dụng quay.. - Mặt phẳng tác dụng là mặt phẳng chứa các lực của ngẫu lực.. - Giả sử ta có hệ ngẫu lực phẳng (F 1 ,F 1 ),(F 2 ,F 2 ),…,(F n ,F n ) cùng tác dụng lên mặt phẳng của một vật rắn, chúng lần lượt có mô men là:. - Hợp các lực Q 1 , Q 2 ….Q n trên cùng một đường tác dụng đặt tại A và B ta được hai lực R có trị số R = Q 1 + Q 2. - Thật vậy: Hệ lực tác dụng lên vật ban đầu là F. - Lấy một điểm O trong mặt phẳng tác dụng của hệ lực gọi là tâm thu gọn. - Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng bất kỳ 7.3.1. - Dầm chịu tác dụng của ngẫu lực có mô-men m = 8 KN.m, lực có trị số Q = 20 KN và lực phân bố đều q = 20 KN.m. - xác định góc để vật rắn cân bằng dưới tác dụng của trọng lực (hình 1-48).. - Giải: Khảo sát vật rắn chịu tác dụng của trọng lực P. - Như vậy vật rắn cân bằng dưới tác dụng của ba lực đồng quy ( P, N, F ms. - Khảo sát con lăn cân bằng có khuynh hướng trượt chịu tác dụng của hệ lực (P,Q , m, N, F ms , m 1. - Ngoại lực, nội lực, phương pháp mặt cắt và ứng suất, ứng suất cho phép 1. - Phương pháp mặt cắt. - Để xác định nội lực ta dùng phương pháp mặt cắt. - Nội dung phương pháp mặt cắt như sau:. - Ví dụ: Ta xét Phần I (hình 2-2) phần I cân bằng dưới tác dụng của các ngoại lực tác động P 1. - Hệ lực đó chính là nội lực trên mặt cắt a-a. - Ứng suất. - Cường độ của nội lực tại một điểm nào đó trên mặt cắt a-a được gọi là ứng suất. - Thành phần vuông góc với mặt cắt gọi là ứng suất pháp, ký hiệu là. - Thành phần nằm trong mặt cắt gọi là ứng suất tiếp, ký hiệu là ﺡ. - Hệ lực tương đương I. - Một thanh gọi là chịu kéo hay nén đúng tâm khi trên mặt cắt ngang của thanh chỉ có một thành phần nội lực là lực dọc (N Z. - Ví dụ: Thanh AB ở trạng thái cân bằng dưới tác dụng của hai ngoại lực đặt tại A và B (hình 2- 4).. - Để xác định nội lực trên mặt cắt ngang, tưởng tượng cắt thanh AB làm hai phần bởi mặt cắt 1-1 vuông góc với trục thanh. - Dùng mặt cắt (m/c) 1-1 (trong đoạn AB) cắt thanh thành hai phần.. - Thay nội lực N 1 vào mặt cắt 1-1 (hình 2-6b).. - Dùng mặt cắt 2-2 (mặt cắt 2-2 chạy trong đoạn BC) cắt thanh thành 2 phần. - Thay nội lực N vào mặt cắt 2-2 2. - Dùng mặt cắt 3-3 (mặt cắt 3-3 chạy trong đoạn CD) cắt thanh thành 2 phần Giữ lại phần A-3. - Thay nội lực N vào mặt cắt 3-3. - F diện tích mặt cắt ngang thanh.. - Giả sử đã biết vật liệu (tức là biết ứng suất cho phép), biết kích thước mặt cắt ngang và lực tác dụng thì ta có thể kiểm tra được độ bền của thanh. - Ví dụ: Một thanh thép có mặt cắt ngang là hình chữ nhật h= 60mm;. - max suy ra điều kiện để chọn kích thước mặt cắt ngang. - Với một chi tiết đã biết được kích thước mặt cắt ngang, biết được vật liệu sử dụng ta có thể xác định được giá trị lực lớn nhất tác dụng lên chi tiết đó.. - Diện tích mặt cắt ngang . - Viết và giải thích công thứ tính ứng suất pháp trên mặt cắt ngang của thanh chịu kéo nén đúng tâm?. - 3- Giá đỡ ABC gồm thanh AB bằng thép mặt cắt tròn ứng suất cho phép. - Giả sử có một dầm mặt cắt có trục đối xứng chịu tác dụng của một lực thẳng góc (hình 2-12). - Ta xác định nội lực tại một điểm bất kỳ trên mặt cắt của dầm.. - Hệ lực tác dụng lên dầm AB bao gồm tải trọng P, phản lực tại gối đỡ A và B là. - hệ lực cân bằng nên ta có.. - Nếu thu gọn toàn bộ nội lực về trọng tâm mặt cắt ta sẽ được một lực Q và một mô men M u. - Vì phần dầm tách ra cần bằng nên các ngoại lực và nội lực tác dụng lên nó tạo thành hệ lực cân bằng. - Như vậy trị số lực cắt Q bằng trị số hình chiếu của các ngoại lực tác dụng lên phần dầm phái trái mặt cắt 1-1 lên mặt cắt đó. - Trị số mô men uốn M u bằng trị số của mô men các ngoại lực tác dụng lên phần dầm về phía trái mặt cắt đối với trọng tâm mặt cắt đó.. - Nếu dầm có mặt cắt đối xứng qua trục trung hoà thì điều kiện cường độ về ứng suất pháp. - Chọn kích thước mặt cắt ngang:. - Dầm có mặt cắt không đối xứng qua trục trung hoà thì điều kiện cường độ về ứng suất pháp là:. - Hình 2-18 b) Mặt cắt là hình tròn. - Dầm chịu tác dụng bởi một lực có F = 10 kN. - Một thanh cân bằng dưới tác dụng của ngoại lực là các ngẫu lực nằm trong mặt cắt của thanh thì thanh sẽ chịu xoắn thuần tuý.. - Ta xét thanh cho trên hình 2-25 để xác định nội lực của thanh ta dùng phương pháp mặt cắt.. - Muốn cân bằng với mômen ngoại lực m 1 thì trên mặt cắt 1-1 hợp lực của nội lực phải có một mô men, mô men đó được gọi là mô men xoắn nội lực và được ký hiệu là M z . - Xét một thanh mặt cắt tròn. - Với thanh có mặt cắt hình tròn thì W 0 = 0,2d 3 (d là đường kính).. - của mặt cắt không đổi.. - Chọn kích thước mặt cắt.. - Chọn kích thước mặt cắt:. - Mặt cắt tròn có: W 0 = 0,2d m 3 Theo công thức:. - Mặt cắt hình tròn có: J 0 = 0,1d m 4 . - 3- Vì sao trên mặt cắt ngang thanh chịu xoắn thuần túy chỉ có ứng suất tiếp mà không có ứng suất pháp
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt