Файл: Мещерский И.В. Сборник задач по теоретической механике (1975).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 1079

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сти и удерживаемого

нерастяжимой

нитью АС. Вес

бруска 16 кГ;

длина АВ = 'дг, АС = 2г. Определить

натяжение нити

Т и.давление

бруска на шарнир А.

 

 

 

Ответ: Г=6,9 кГ; ХА = — 6 кГ; YA = — 12,5

кГ.

4.55 (167). Между

двумя гладкими наклонными плоскостями ОА

и ОВ положены два гладких соприкасающихся однородных цилин--

дра: цилиндр с центром С! весом Pj = 10

« и цилиндр с центром С9

весом Ра = 30 и. Определить

угол <р, составляемый прямой СуС%

с горизонтальной

осью хОхь

давления Ni и N* цилиндров на пло-

скости, а также

величину N взаимного

давления цилиндров, если

угол ЛОлг1 = 60°,

а угол ВОх = Ъ0°.

 

Ответ: <р = 0; М = 20 н; Л^ = 34,6

я; N = 1 7 , 3 и.

V/////7/////////////////

К задаче 4.55.

К задаче 4.56.

К задаче 4.57.

(168). Два гладких однородных шара Q и С2,радиусы которых Rt и Rj, а веса Pi и Р2 , подвешены на веревках АВ и AD в точке Л; Л5 = Л; /Ш = /2; /, -|- £>i = 4 + /?а; угол fi^D = а. Определить угол 8, образуемый веревкой AD с горизонтальной плоскостью АЕ, натяжения веревок Тъ Т^ идавление одного шара на другой.

COS a

 

cos|-

sinfe —-

cosв

 

а

 

COS -рг-

COS у

4.57 (169). На двух одинаковых круглых

однородных цилиндрах

радиусом г и весом Р каждый, лежащих на горизонтальной плоскости и связанных за центры нерастяжимой нитью длиной 2г, покоится третий однородный цилиндр радиусом R и весом Q. Определить

натяжение

нити, давление цилиндров на плоскость и взаимное дав-

ление цилиндров. Трением пренебречь.

Ответ:

Давление каждого нижнего цилиндра на плоскость

равно

 

53


Давление между верхним и каждым из нижних цилиндров равно

Натяжение нити равно

Qr

 

 

 

 

4.58(170). Три одинаковых трубы

весом Ж = 1 2 0

кГ каждая

лежат, как указано на чертеже. Определить

давление

каждой из ниж-

них труб на землю ина удерживающие

их с боков

стенки. Трением

пренебречь.

'

 

 

 

Ответ: Давление на землю равно

180

кГ. Давление

на каждую

стенку равно 34,6 кГ.

 

 

 

 

 

 

V//7///////////////////.

 

 

 

 

К задаче 4.58.

 

К задаче 4.59.

 

4.59

(171). К валу приложена пара сил с моментом М = 100

кГм.

На валу

заклинено тормозное колесо, радиус г которого равен 25

см.

Найти, с какой силой Q надо прижимать к колесу тормозные колодки,

чтобы

колесо

оставалось в покое, если коэффициент трения покоя /

между

колесом и колодками равен

0,25.

 

Ответ: Q =800 кГ.

 

 

 

4.60

(172).

Трамвайная

дверь

отодвигается с трением в нижнем

пазу.

Коэффициент трения

/ не более 0,5. Определить наибольшую

высоту

h, на которой можно поместить ручку двери, чтобы дверь при

отодвигании не опрокидывалась. Ширина двери / = 0,8 м; центр тяжести

 

двери

находится

на ее вертикальной

оси

симметрии.

 

 

Ответ:

h = ^.=0,8 м, (

 

 

 

 

 

 

 

4.61

(173). Цилиндрический вал веса

Q и радиуса R

 

приводится

во вращение грузом,

подвешенным к нему

 

на

веревке;

вес

груза

равен

Р. Радиус

шипов

вала

 

r = R/2.

Коэффициент

трения

в подшипниках

равен

 

0,05.

Определить,

при каком отношении веса Q к ве-

 

су Р груза последний опускается

равномерно.

 

К задаче 4.61.

Ответ:

- 2 - = 39.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.62

(174).

 

Кронштейн,

нагруженный

вертикальной

силой

Р = 600

кГ, прикреплен к стене двумя болтами. Определить затяжку

болтов,

необходимую

для

укрепления

кронштейна на стене. Коэф-

фициент

трения

между кронштейном

и стеной

/ = 0 , 3 .

Для

боль-

54


шей осторожности расчет произвести в предположении, что затянут только верхний болт и что болты поставлены с зазором и не должны

работать на срез. Дано —^>/.

У к а з а н и е . Затяжкой

называется усилие, действующее вдоль ося

болта.

Полная затяжка верхнего болта состоит из двух частей: первая уст-

раняет

возможность отрыва

кронштейна и опрокидывания его вокруг ниж-

него болта, вторая обеспечивает то нормальное давление верхней часги кронштейна на стену, которое вызывает необходимую.силу трения.

Ответ'. 2000 кГ.

Кзадаче 4.62.

4.63(175). Пест АВ приводится в движение пальцами М, насаженными на вал. Вес песта 180 кГ. Расстояние между направляю-

щими

С

и

D равно

b=l,5

м. Расстояние

точки

прикосновения

пальца

к

выступу от

оси песта

а ==0,15 м. Найти силу Р, необхо-

димую

для

подъема

песта, если принять во

внимание силу трения

между

направляющими С и D и пестом, равную 0,15

давления между

трущимися частями.

Ответ: Р=186 кГ.

4.64 (176). Горизонтальный стержень АВ имеет на конце А отвер-

стие, которым

он надет на

вертикальную круглую стойку CD; длина

втулки b =

2 см; в

точке Е на расстоянии а от оси стойки к стер-

жню

подвешен

груз

Р.

 

 

Определить,

пренебрегая

 

 

весом

стержня

АВ,

рас-

 

 

стояние а так, чтобы

под

 

 

действием

груза Р

стер-

д\

 

жень оставался в равно-

 

 

весии,

если коэффициент

 

 

трения между стержнем и

 

 

СТОЙКОЙ /

=

0,1.

 

 

К задаче 4.64.

. К задаче 4.65.

Ответ: а 5=10 см.

4.65 (177). К вертикальной стене приставлена лестница АВ, опирающаяся своим нижним концом на горизонтальный пол. Коэффициент трения лестницы о стену flt о пол /4. Вес лестницы вместе с находящимся на ней человеком равен р и приложен в точке С,

55


которая делит длину лестницы в отношении т: п. Определить наи-' больший угол а, составляемый лестницей со стеной в положении равновесия, а также нормальные составляющие реакций NA стены и Л'в пола для этого значения а.

~

 

,

(tn -f- tl)

 

pf*

 

.*

 

Р

 

 

 

Ответ:

tga = -—!—^г-\ Na — ^ ^

Л / п : — — -

 

 

 

4.66

(178).

Лестница

АВ

весом

Р

упирается

в

гладкую

стену

 

 

 

 

 

и

опирается на

горизонтальный

неглад-

 

 

 

 

 

кий пол. Коэффициент трения лестницы

 

 

 

 

 

о пол равен /. Под каким углом а к полу

 

 

 

 

 

надо поставить

лестницу, чтобы

по ней

 

 

 

 

 

мог подняться доверху человек, вес

 

 

 

 

 

которого

р?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.67

(179).

Лестница

АВ

опирается

 

 

 

 

 

на

негладкую

стену

и

негладкий

пол,

 

 

 

 

 

составляя

с последним

угол

60°.

На

к задаче 466.

 

к задаче 467.

лестнице

помещается

груз Р.

Пренеб-

 

 

 

 

 

регая весом лестницы, определить гра-

фически

наибольшее расстояние ВР,

при котором

лестница

остается

в покое. Угол

трения для

стены

и пола

равен 15°.

 

 

 

 

 

Ответ: ВР — -2-АВ.

4.68 (-180). Тяжелый однородный стержень АВ лежит на двух опорах Cut), расстояние между которыми CD = a, AC=b. Коэффициент трения стержня об опоры равен /. Угол наклона стержня к горизонту равен а. Какому условию должна удовлетворять длина стержня 21 для того, чтобы стержень находился в равновесии, если толщиной его можно пренебречь?

Ответ: 11^ 2&-\- а -f- tg а, 1~^>а-\-Ь. Первое условие включает второе при «^><р, где <р = arctg/—угол трения; если же а<^ср, то достаточно удовлетворить второму условию. При 1<^а-\-Ь равновесие при принятом на чертеже расположении опоры С невозможно.

К задаче 4.68.

К задаче 4.69.

К задаче 4 70.

4.69 (181). Однородный брус опирается в точке А на негладкий горизонтальный пол и удерживается в точке В веревкой. Коэффи-

56


циент трения бруса о пол равен /. Угол а, образуемый брусом с полом, равен 45°. При каком угле f наклона веревки к горизонту брус начнет скользить?

Ответ: tg <р = 2 -j—j.

4.70 (182). Однородный стержень своими концами А и В может скользить по негладкой окружности радиуса а. Расстояние ОС стержня до центра О окружности, расположенной в вертикальной плоскости, равно Ъ. Коэффициент трения между стержнем и окружностью равен /. Определить для положений равновесия стержня угол <р, составляемый прямой ОС с вертикальным диаметром окружности.

 

Ответ:

 

c t g c p ^ — — ^ - — /.

 

 

 

 

4.71

(183).

Для

определения коэффициента трения

употребляется

прибор,

состоящий

из

подшипника АА\,

надетого на

вращающийся

вокруг

горизонтальной

оси

 

 

 

 

 

шип В. Обе половины под-

 

 

 

 

 

шипника

прижимаются

к

 

 

 

 

 

шипу при помощи скобы С

 

 

 

 

 

и двух рычагов D и D\, ко-

D

 

 

 

 

роткие плечи которых, дли-

 

 

 

 

ной

о = 30 мм,

производят

 

 

 

 

 

на

нижнюю

половину

At

 

 

 

 

 

подшипника

давление,

вы-

 

 

 

 

 

зываемое грузами Р и весом

 

 

 

 

 

рычагов. Вес всего прибо-

 

 

 

 

 

ра, т. е. подшипника, скобы,

 

 

 

 

 

рычагов и грузов, Q = 40 кГ,

 

 

 

 

 

его

центр

тяжести

лежит

 

 

 

 

 

ниже оси

шипа на расстоя-

 

 

К задаче 4.71.

 

 

нии

Л= 1 2 0

мм;

вес каж-

 

 

 

 

 

дого из

рычагов

р = 1 кГ

и

приложен

к точке F

на

расстоянии

£ =

510

мм

от

оси

рычага

Е;

грузы же

Р, каждый по 8 кГ, дей-

ствуют

в

точках,

находящихся

на расстоянии с = 900 мм

от осей Е.

Вес q нижней половины подшипника равен 6 кГ. При вращении шипа

ось прибора отклоняется от вертикали уу

на угол а = 5 ° . Определить

коэффициент трения /

между

шипом и подшипником,

если диаметр

шипа d — 100

мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

/ = 0,0057.

Коэффициент трения

находим

из уравнения

4.72

(184).

Прокатный

стан состоит

из

двух

валов

диаметром

d = 50

см,

вращающихся

в

противоположные" стороны,

указанные

стрелками на чертеже; расстояние между валами

а = 0,5 см. Какой

толщины Ъ листы можно прокатывать

на этом стане, если ко-

эффициент

трения для

раскаленного

железа

и

чугунных ва-

лов / = 0 , 1 ? .

57