Материал: Механика (статика). учебное пособие. Рябцев В.А

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ние реакции ZA противоположно направлению, указанному на рис. 8.20.

§ 8.6. Задачи для само-

 

 

стоятельного решения

 

 

 

8.1. Груз

массой

m =

 

 

6000 кг подвешен при помо-

Рис. 8.22

щи каната, перекинутого че-

 

 

рез небольшой блок А и иду-

щего к лебедке D. Определить силы в стержнях АС и ВА крана.

 

Углы, определяющие положения осей стерж-

 

ней показаны на рис. 8.21.

 

 

 

 

 

8.2. Плоская ферма (рис. 8.22.), состоя-

 

щая из невесомых стержней, соединенных

 

между собой по концам шарнирами, находит-

 

 

 

 

 

 

 

ся в равновесии под действием сил P

и P ,

 

 

 

1

2

 

причем сила P1 горизонтальна, сила P2 со-

Рис. 8.23

ставляет со стержнем ED угол

45 . Оп-

 

ределить силы в стержнях 1, 2, 3 и 4 если

 

 

P1 =30 кН, P2 = 20 кН.

 

 

 

 

 

8.3. Жесткая рама (рис. 8.23) за-

 

 

креплена в точке А при помощи под-

 

 

вижного цилиндрического шарнира, а в

 

 

точке В опирается катками на гладкую

 

 

наклонную поверхность, составляю-

 

 

щий с горизонтом угол

= 30 . На го-

 

 

ризонтальном участке CD рама нагру-

 

 

жена равномерно распределенной на-

Рис. 8.24

 

грузкой интенсивностью

q

5

кН/м.

Определить реакции опор в точках А и В, если CD= 2a

1,2 м,

 

 

176

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОК= b (

 

3 1)a .

 

 

 

 

8.4. Груз

массой

m = 1000

кг

 

поддерживается при помощи каната,

 

перекинутого через блок О и идущего

 

к лебедке Е (рис. 8.24.). Определить

 

силы в стержнях АО, ОВ, ОС крана,

 

если поверхность ОАВ горизонтальна,

Рис. 8.25

AD= DB, ОА= ОВ,

DCO= 60 ,

 

СОЕ= 30 и

АОВ= 90 .

 

 

 

 

 

8.5. Невесомые стержни АС, АВ и AD

 

соединены шарнирно между собой в точке

 

А и

с неподвижными

 

 

 

опорами в точках С, D и

 

 

 

В (рис. 8.25.). К узлу А

 

 

 

приложена сила F

8

 

 

Рис. 8.26

кН,

составляющая с

Рис. 8.27

 

 

координатными осями

 

 

 

 

 

х и у углы

=

= 60 . Определить ре-

 

акции стержней АС, АВ, и AD, если

=

 

60 ,

= 45 .

 

 

 

 

 

 

Рис. 8.28

 

8.6. Найти равнодействующую че-

тырех сил,

действующих по сторонам

 

правильного шестиугольника, направление которых указано на

 

рис. 8.26, если P1

P3 2P , P2

P4

P .

 

 

8.7. Две наклонные поверхности, обра-

Рис. 8.29

зующие с горизонтом углы

1 = 25

и

2

45 (рис. 8.27.),

сдвинуты так, что образуют

двугранный угол. На этих поверхностях лежит шар массой m = 2 кг. С какой силой давит шар

на эти поверхности?

177

Рис. 8.31
Рис. 8.30

8.8. Тяжелый цилиндрический каток массой m необходимо поднять на ступеньку высотой h . Найти

минимальную силу F , которую нужно приложить к центру масс катка в горизонтальном направлении,

если радиус катка R больше высоты h (рис.

8.28).

8.9. На цилиндр намотана нить, один конец которой креплен на стержне в верхней точке наклонной плоскости. При

каком угле наклона плоскости цилиндр не будет скатываться с нее, если коэффициент трения цилиндра о плоскость равен

.

8.10. Тяжелый стержень (рис. 8.30) согнут по середине под прямым углом и подвешен свободно за один из концов. Какой угол с вертикалью разует верхняя половина стержня?

8.11. Однородная балка лежит на плат-

Рис. 8.32 форме так, что ее один конец свешивается с платформы (рис. 8.31). Длина свешивающегося

конца балки равна четверти длины балки. К

свешивающемуся концу балки прикладывают силу F , ленную вертикально в низ и равную 2000 Н. При этом противоположный конец балки начинает подниматься.

Чему равен вес балки?

8.12. Однородная балка массой m, такой, что mg 1200 Н, и длиной l 2 м опирается на гладкий пол и гладкий выступ В, расположенный на высоте h 1,5 м над полом (рис. 8.32). Балка состав-

ляет с вертикалью угол и удерживается веревкой Рис. 8.33 АС, натянутой у пола. Найти силу натяжения ве-

ревки и реакции пола и выступа.

178

Рис. 8.34

8.13. Лестница длиной l = 2 м, центр тяжести которой находится в ее середине, приложена к стене и находится в равновесии (рис. 8.33). Угол, образованный лестницей с горизонта-

лью равен 53 . Найти силы действующие на лестницу со стороны стены и земли, если сила тяжести, действующая на лестницу равна P 80 Н, а трение между лестницей и стеной отсутствует.

8.14. Однородная балка АВ =

l массой m 600 кг, закреплена в точке А шарнирно, наклонена к горизонтали

под углом = 30 (рис. 8.34). Балка удерживается в равновесии при помо-

щи прикрепленной к ней в точке В веревке ВDЕ, перекинутой через неподвижный блок D, к свободному концу которой подвешен груз Е весом P . Балка находится под действием перпендикулярной к ней равномерно распределенной нагрузки интенсивностью q = 2 кН/м и вертикальной силы F = 1 кН,

приложенной в точке С, такой что AC / CB

1/ 3 . Веревка BD

составляет с вертикалью угол

= 30 . Определить вес груза P ,

если АВ= 3м.

 

8.15. Подъемный кран ве-

сом Q

20 кН имеет вылет

стрелы l = 5 м и ширину основа-

ния AB

a

4 м. Вес противо-

веса, имеющего форму куба с ребром b 2 м, равен P 5 кН и приложен в центре куба. Сила тяжести крана приложена в точке, находящейся на пря-

мой, проходящей через середину отрезка АВ. Найти наиболь-

ший вес груза G , который может поднять кран без опрокидывания вокруг точки А (рис. 8.35).

179

8.16. Однородная горизонтальная балка АВ= 1,5 м и весом P = 1500 Н, заложенная между двумя опорами С и D, находится под действи-

 

 

 

ем пары сил ( F1

и

F2 ) с мо-

ментом m = 100Н*м (рис. Рис. 8.36 8.36). К конце балки В при-

креплена веревка, переброшенная через блоки К и Е, другой конец которой закреплен неподвижно в точке L. К центру под-

вижного блока Е подвешен груз весом Q = 400 Н. Опреде-

 

лить реакции опор С и D, если

 

АС= 25 см. Трение в блоках не

 

учитывать.

Рис. 8.37

8.17. Однородная гори-

 

 

зонтальная балка (рис. 8.37)

АВ= 1,5 м весом P = 120 Н концом В опирается при помощи катков на гладкую поверхность, наклоненную к горизонтали

под углом = 30 , а в точках А и С балка соединена шарнирно с невесомым стержнями АК и СL, шарнирно закрепленными в

неподвиж- ных точках

К и L.

В точке D под углом = 45

к

Рис. 8.38

 

 

балке приложена сила F = 60

Н. Определить

реакции опор А, С и В, если АD= 5 DB, ВС= 2 СА, стержень CL вертикален, а стержень АК составляет с осью балки угол =

60 .

180