Задачи по статике и гидростатике. Задача СтГСт75

Задача. Однородная балка массой 1400 кг находится на двух опорах. Одна из опор находится у конца балки, другая — на расстоянии $\frac{1}{3}l$ длины от второго конца (см. рис.). Найдите силу реакции опоры в точке В.

Решение. При решении задачи будем пользоваться алгоритмом решения задач по статике.

1. Систему отсчета свяжем с Землей, такая система отсчета является инерциальной.

2. Выполним чертеж с указанием всех сил, действующих на тело. 

3. Первое условие равновесия записывать не будем, т.к. нас интересует одна неизвестная, а от второй можно избавиться через правило моментов.

4. В качество оси вращения выберем точку $A$, выбор этой оси вращения позволит нам избавиться от написания момента силы реакции $N_1$. В таком случае он будет равен нулю. Это, как уже говорилось выше, позволить получить нам уравнение с одной неизвестной.

5. Плечо $l_1$ силы тяжести $m\vec{g}$ равно расстоянию от левого края балки до ее середины, т.к. сила тяжести прикладывается к центру балки, т.е. $l_1=\frac{1}{2}l$ м.

Плечо $l_2$ силы реакции $\vec{N}_2$ равно расстоянию от левого края балки до правой опоры, т.е. $l_2=l-\frac{1}{3}l=\frac{2l}{3}$ м.

Запишем правило моментов, учитывая то, куда вращает балку каждая сила относительно выбранной оси

$m_1gl_1-N_2l_2=0$.

6. Из последнего равенства находим модуль силы реакции

$m_1gl_1=N_2l_2$,

$m_1g \cdot \frac{l}{2}=N_2 \cdot \frac{2l}{3}$,

$m_1g \cdot \frac{1}{2}=N_2 \cdot \frac{2}{3}$,

$N_2 = \frac{3}{4} \cdot m_1g$,

$N_2 = \frac{3}{4} \cdot 1400 \cdot 10=10500$ Н $=10,5$ кН.

Ответ: 10,5 кН.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *