Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
doc1.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
7.09 Mб
Скачать

29

C

z

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

z

c

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

T=2

 

 

 

 

y

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30°b

t A

D

 

 

 

 

 

P

T

G

t

 

B

 

 

E

 

 

 

 

 

r

 

E

 

 

b

 

 

 

 

a

 

 

 

a

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

A

 

 

a

x

 

x

 

 

 

 

C

 

CD T EF

Ax

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 14 – 5

 

 

 

 

 

Задание С 15

Определить реакции опор A и B .

Варианты задания показаны на рис. С 15 – 1 – С 15 – 6, а необходимые для расчета данные приведены в табл. С 15.

Таблица С 15

 

Силы,

Момент

 

 

Размеры,

 

 

Углы,

Вариант

 

кН

пары M ,

 

 

 

см

 

 

град.

 

 

 

 

кН·м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

G

а

b

 

c

 

R

r

α

β

1

50

 

100

20

30

 

10

 

15

5

45

60

2

60

 

90

100

30

20

 

5

 

20

10

60

45

3

70

 

80

25

20

 

15

 

20

30

60

4

80

 

70

30

15

 

5

 

25

15

20

30

5

90

 

60

20

25

 

10

 

15

10

50

60

6

100

 

100

30

 

50

 

30

10

60

50

7

95

 

30

20

 

30

 

20

15

60

45

8

85

 

90

40

20

 

15

 

30

20

45

150

9

75

 

50

40

30

 

30

 

20

30

45

120

10

65

 

40

30

40

 

30

 

30

15

30

45

11

55

 

20

30

 

40

 

60

40

20

30

12

45

 

25

20

 

30

 

50

20

50

45

13

35

 

30

20

 

40

 

30

10

45

60

14

25

 

30

20

40

 

30

 

25

60

45

15

20

 

80

35

25

 

40

 

20

35

30

45

16

 

50

50

40

 

30

 

30

17

20

 

55

50

30

 

30

 

60

45

18

100

 

45

40

40

 

40

 

45

60

19

95

 

35

30

40

 

40

 

30

30

20

90

 

30

60

40

 

30

 

45

45

21

85

 

25

70

30

 

20

 

50

50

104

 

Силы,

Момент

 

 

Размеры,

 

 

Углы,

Вариант

 

кН

пары M ,

 

 

 

см

 

 

град.

 

 

 

 

кН·м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

G

а

b

 

c

 

R

r

α

β

22

80

 

20

40

30

 

50

 

90

 

60

23

70

 

30

20

30

 

 

60

 

60

24

60

 

10

20

 

15

 

20

50

 

70

25

50

 

20

40

 

30

 

30

30

 

45

26

40

 

70

15

30

 

30

 

15

45

 

60

27

35

 

60

20

30

 

20

 

30

20

45

 

70

28

30

 

50

30

40

 

20

 

40

30

45

 

30

29

25

 

20

20

 

30

 

30

25

60

 

60

30

25

 

40

10

50

 

30

 

25

15

45

 

30

1

z

 

B

c

r

γ

 

 

α

b

P

 

R

a

G

A

x

 

3

T=2t

T Az

β t Az

π/2<γ<π

t

30° T

y

2

 

z

B

 

 

 

 

 

c

 

 

r

 

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

T

 

α

β

b

 

 

P

 

M 90°

 

 

T Az

 

R

 

 

a

 

G

0<γ<π/2

 

 

 

A

 

 

y

 

 

 

 

 

x

 

 

 

4

 

B

 

c

r

 

γ

 

 

 

 

α

β

b

 

P

 

M

 

a

G

γ=π/2

 

A

y

 

 

 

x

 

b c

a

 

z

B

r

 

 

 

 

R

 

90°

 

K

P

 

α

L

 

 

KL Az

 

90°

 

β

T

 

G

 

A

 

 

 

y

 

 

 

x

 

 

 

Рис. С 15 – 1

105

5

 

 

 

z

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

c

 

 

 

 

r

 

 

z

 

 

γ

 

r

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

γ

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

t

T

α

 

 

 

R

 

 

 

 

α

 

30°

 

P

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

T=2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30°

 

T Az

 

 

 

 

 

a

 

x

 

a

 

 

 

R

 

t Az

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

0<γ<π/2

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π/2<γ<π

 

 

 

 

 

 

A

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

γ

 

 

B

 

 

 

z

 

b

 

c

y

 

z

 

 

β

 

y

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

α

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

B

 

 

 

 

r

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

A

 

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

a

 

 

x

 

 

O

 

 

 

 

α

x

 

 

 

 

 

 

P Oy

 

 

 

 

R

 

 

 

45°

P

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KL Oy

0<γ<π/2

 

 

M

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

β

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

B

y

z

 

 

 

 

B

 

z

 

 

b

 

 

 

 

Q

 

y

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

c

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

d

G

d=(a+b+c)/2

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

A

 

r

P

α

 

 

 

O

α

 

 

 

 

 

x

 

 

P Ay; Q Az

 

P

 

R

 

P Oy

 

 

 

 

 

d=(a+b+c)/2

 

 

 

 

 

 

 

Q Oz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 2

 

 

 

 

 

 

 

 

106

11

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

b

 

c

y

 

 

 

 

 

B

y

z

 

R

30°

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β T

γ

 

t

z

 

 

b

 

 

 

a

β

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

B

 

a

 

α

 

 

 

 

 

 

 

KL Ay

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

p

t

A

 

45°

 

 

 

0<γ<π/2

A

 

 

α

P

 

T=2t

 

 

 

x

 

T=2t

 

 

x

P=2p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T,t,P,p Az

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

14

 

 

P

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

β

 

 

 

 

 

 

c

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

D

 

 

 

P

 

B

 

 

 

z

 

 

 

 

 

R

 

 

 

30°

 

 

γ

β

 

 

30°

 

M

 

Q

 

R

 

 

 

 

 

 

c

 

E

 

 

α

 

 

 

 

 

B

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

r

K b

 

 

A

 

 

 

b

A

 

 

 

 

KL Ay

 

 

 

 

a

KL Ay

 

 

a

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

 

DE Ay

 

 

G

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

16

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

K

 

 

c

P

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

R

β

 

 

 

 

c

B

 

Q

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

L

 

 

 

M

 

 

 

 

 

y

 

r

 

b

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

A

 

 

a

 

KL Ay

 

 

 

 

 

 

 

 

x

D

 

a

 

E

 

 

 

x

 

P Ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AD Ay; AD BE

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 3

 

 

 

 

 

 

107

17

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ P α

 

D

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

α

a

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

a

 

 

 

b

 

z

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

B

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

β

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

y

 

x

A

 

 

 

 

x

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

K

 

 

 

a

 

 

 

z

 

 

α

 

 

 

z

a

 

 

 

b

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

α

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

G

 

 

 

P Az

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

y

 

A

 

 

G

 

 

c

x

A

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KL Az

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

z

 

 

 

 

 

22

 

z

 

cγ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

B

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

30°

 

 

 

α

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γα

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

c

β

 

a

 

 

 

 

 

 

a

 

A

G

 

60°

 

 

y

 

A

G

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

b

 

0<γ<π/2

x

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 4

 

 

 

 

 

 

108

23

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

z

γ

P

 

 

z

 

 

 

 

P

 

B

 

 

 

 

 

c

 

 

 

60°

α

 

 

 

 

 

y

γ

β

 

 

 

 

 

b

B

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60°

 

 

 

A

 

 

 

y

 

 

 

x

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

x

 

 

 

 

Q Ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

KL Ay

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

P

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

β

 

z

 

 

y

 

 

 

b

 

α

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

z

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P α

 

β

 

 

B

 

 

a

 

Q

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

60°

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P Ax

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

L

 

 

A

 

Q Ay

 

 

M

 

KL Az

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

x

 

Q

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

z

 

 

 

28

 

z

 

 

 

 

 

 

 

30°

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

y

 

 

 

 

 

y

 

 

 

c

 

b

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

a

B

 

 

R

 

 

 

 

 

α P

 

 

 

 

 

γ

P

A

M

b

 

 

A

M

 

 

Q β

β

 

 

x

r

 

x

 

 

α

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q Ax; P Ay

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q Az;

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 5

 

 

 

 

 

 

109

29

 

z

 

30

 

 

 

 

 

 

a

 

y

z

 

 

c

y

 

b

c

 

b

B

 

Q

 

 

 

β

 

 

 

30°

Q

 

 

 

P

B

a

 

M

r

 

γ

 

 

A

 

 

 

α

R

 

 

x

 

 

β A

 

 

P

 

 

 

 

 

 

x

α

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

Q Ay; 0<γ<π/2

 

R

 

Q Ay; P Ay

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 6

 

 

 

 

 

ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ ТЕЛ

Координаты центра тяжести тела определяются по формулам

xC =

xi

Gi

;

yC

=

yi Gi

; zC =

zi Gi

 

(15)

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

G

 

где G – общий вес тела;

xi ,

yi ,

zi – координаты точек приложения сил тяже-

сти элементарных частей, на которые разбито тело;

Gi

вес элементарной

части тела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если вес любой элементарной

части выразить для

объемного тела

Gi = γ Vi , для площади –

Gi = σ

Si , для линии

Gi li , где γ, σ и ρ

соответственно вес единицы объема, площади, длины линии, то получим общие формулы для определения координат центров тяжести однородных объемов

x = xi Vi ;

y

= yi Vi ; z

C

= zi Vi

;

 

(16)

C

V

C

 

 

V

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

однородной площади

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

= xi

Si

;

y

= yiSi ; z

C

= ziSi

(17)

C

 

S

 

 

 

C

 

S

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и однородной линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

=

xi

li

;

y

=

yi

li

; z

C

=

zi

li

.

(18)

 

 

 

 

 

 

C

 

l

 

 

 

C

 

l

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от центра окружно-

В этих формулах V = ∑ Vi ; S = ∑ Si ; l = ∑ li – соответственно объем

тела, площадь фигуры и длина линии.

Определение координат центров тяжести однородных тел по формулам (16–18) сводится к вычислению определенных интегралов по всему объему, площади или линии. Таким способом получены формулы для определения ко-

ординат центров тяжести полушара (на расстоянии 83 R от основания), конуса

(на расстоянии 14 Н от основания), кругового сектора (на расстоянии 23 R sinαα

от центра круга) и дуги окружности (на расстоянии R sinαα

сти). Для всех этих объектов центр тяжести расположен на оси симметрии. Если объемное тело, плоская фигура или линия имеют сложную геометри-

ческую форму, то для определения координат центров тяжести применяются метод разбиения, метод дополнения или метод отрицательных объемов, площадей. В этом случае в формулах (16–18) под Vi , Si и li следует понимать

соответственно объем, площадь или длину линии отдельных элементов простой геометрической формы (полушар, цилиндр, сектор, треугольник и т.д.), на которые разбита сложная фигура; xi , yi и zi – координаты центров тяжести этих

элементов в выбранной системе координат.

Координаты центра тяжести плоских фигур (пластин) можно определять также по формулам

x

=

Sy

;

y

=

Sx

,

(19)

 

 

C

 

F

C

 

F

 

 

 

 

 

 

где S y = xi Si ; Sx = yi Si

 

– статические моменты площади относитель-

но осей координат.

 

 

 

 

 

 

 

 

111

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]