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: 1067

Скачиваний: 1

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

причем коэффициент трения между

ними/« =

0,2. Коэффициент трения

между брусами А и В /i =

0,5.

На брус Л действует сила

Р = 60кГ,

образующая

с горизонтом

угол

а =

30°.

 

 

 

 

 

 

 

Будет ли брус А двигаться

относительно

В?

Будет

ли брус

В

двигаться относительно плоскости

С?

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

Брусы Л и В

остаются

в покое.

 

 

 

 

 

2.66. Два тела А и В

расположены

на

наклонной плоскости

С

так, как показано на чертеже. Тело А весит 100

кГ,

тело В — 200

кГ,

Коэффициент трения между А

и В /1 =

0,6,

между В к С

/2 = 0,2.

Исследовать состояние системы при различных

значениях

силы

Р,

приложенной к телу А параллельно наклонной плоскости.

 

 

 

Ответ:

При Р < [ 9 8 кГ оба тела двигаются

вниз, не перемещаясь

друг относительно друга;

при

98

кГ<^Р<^

102

кГ оба

тела нахо-

дятся в покое; при Р^> 102 кГ тело В неподвижно, а тело

А скользит

по телу В

вверх.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К задаче 2.66.

 

 

К

задаче 2.67.

 

 

.

2.67. Лежащие

на

наклонной плоскости два прямоугольных бруса

А

и

В, весом 200

кГ

и 400 кГ

соответственно,

соединены

тросом

и имеют коэффициенты трения с наклонной

плоскостью / л

= 0,5 и

/в =

2/3. Будет ли система двигаться

или останется в покое? Найти

 

 

а

 

натяжение

Т

троса

и величины сил трения,

 

 

 

действующих

на каждое

тело?

 

 

 

 

 

 

Ответ:

Система

останется

в покое.

 

 

 

 

/%4= 8б,6 кГ,

,р£ =

213,4 #.Г,

7" =13,4»/",

 

 

 

 

2.68.

Клин С

вставлен

между

двумя те-

 

 

 

мами А

и В,

которые лежат

на

шерохова-

 

 

 

той горизонтальной плоскости. Одна сторона

 

 

 

клина вертикальна, другая — образует

с вер-

 

 

 

тикалью

угол

<x=

arctgl/3.

 

 

 

К задаче 2.68.

 

 

Вес

тела А равен 400 кГ, а вес тела В

 

 

 

300

кГ;

коэффициенты трения между по-

верхностями указаны на рисунке. Найти величину силы Q, под дей-

ствием которой одно из тел сдвинется, а также значение

силы тре-

ния F, действующей

при этом со стороны горизонтальной

плоскости

на оставшееся неподвижным

тело.

 

 

 

 

 

 

Ответ:

Q = 70

кГ,

причем начнет двигаться тело

Л; Р в =

83кГ.

2.69. Цилиндр А

лежит в направляющих В, поперечное

сечение

которых — симметричный

клин

с углом

раствора

9. Коэффициент

трения между цилиндром А и направляющей В равен /. Вес

цилиндра

равен Q.

При какой величине

силы

Р

цилиндр

начнет

двигаться

26


горизонтально? Каков должен быть угол 0, чтобы движение началось при значении силы Р, равной весу цилиндра Q?

Ответ: Р = - ^4 - ; 8= 2arcsin/. sin -^

У///У//////////////////Л '///////////////////.

Кзадаче 2.69.

2.70.Цилиндр весом Q лежит на двух опорах А я В, расположенных симметрично относительно вертикали, проходящей через центр цилиндра. Коэффициент трения между цилиндром и опорами равен /.

При какой

величине тангенциальной

оси Т цилиндр

/?|

начнет вращаться? При каком угле 0 это устройство

 

будет самотормозящимся?

 

 

 

 

Ответ:

Т = -

/Q

 

arccos

 

 

s

 

 

 

 

'(l+/) cos8-/>

 

 

+

 

2.71. Пренебрегая

трением между

ползуном А

 

и направляющей, а также трением

во

всех

шарни-

 

рах и подшипниках кривошипного механизма, опре-

 

делить, какова должна быть сила Р, необходимая для

 

поддерживания груза Q при указанном на чертеже

 

положении

механизма.

Каковы минимальное

и мак-

 

симальное значения Р, обеспечивающие неподвиж-

 

ность груза Q, если коэффициент

трения

между

 

ползуном А

и направляющей равен

/?

 

 

 

рQacos <p-f-/ sin 9

sin

К задаче 2.71.

§3. Параллельные силы

3.1(75). Определить вертикальные реакции опор, на которые свободно оперта у своих концов горизонтальная балка длиной /, нагруженная равномерно по р н на единицу длины. Вес балки считать

включенным

в равномерно распределенную нагрузку.

 

 

1

Ответ:

Rl^Ri

= -jpl н.

3.2 (76). Определить вертикальные реакции опор горизонтальной балки пролета /, если груз Р помещен на ней на расстоянии х от первой опоры.

Ответ: Rt

— rl~x

° " *

 

/

I

27


3.3

(77). Однородный стержень АВ,

длина которого 1 ж, а вес

2 кГ,

подвешен горизонтально на двух

параллельных веревках АС и

BD. К стержню в точке Е на расстоянии АЕ = -^-м подвешен груз

Р = 12 кГ. Определить натяжения веревок TQ И TQ.

Ответ: Гс =10 кГ; fD = 4 КГ.

-I U

K задаче 3.4.

3.4 (78). На горизонтальную балку, лежащую на двух опорах, расстояние между которыми равно 4 м, положены два груза, один С в 200 кГ, другой D в 100 кГ, так, что реакция опоры А в два раза больше реакции опоры В, если пренебречь весом балки. Расстояние CD между грузами равно 1 м. Каково расстоя-

ние х груза С от опоры А?

Ответ: х — 1 м.

 

 

3.5

(79). Трансмиссионный

 

 

вал АВ

несет три шкива весом

 

К задаче 3.5

Р1 = 300 кГ,

Р2 = 500 кГ,

 

 

Ра~200

кГ. Размеры указаны

на чертеже. Определить, на

каком расстоянии х от

подшипника В

надо

установить шкив весом

Р2» чтобы реакция подшипника А рав-

нялась

реакции подшипника В; весом вала пренебречь.

Ответ: х=139 см.

 

 

К задаче 3.6.

3.6

(80). Найти величины давлений мостового крана АВ на рельсы

в зависимости от

положения тележки С, на которой укреплена ле-

бедка

Положение

тележки определить расстоянием ее середины от

28


левого рельса в долях общей длины

моста. Вес

моста

Р =

6 т, вес

тележки с поднимаемым грузом P t

=

4 г.

 

 

 

 

Ответ:

FA = (7 — 4n)r, FB = (3-f An)T, где « =

^ .

 

3.7 (81). Балка

АВ длиной 10

м и весом 200 кГ

лежит

на двух

опорах С и D. Опора С отстоит

от конца

А на 2 м, опора D от

конца В — на Ъм.

Конец

балки

А

оттягивается

вертикально вверх

посредством

перекинутого

через

блок троса,

на котором подвешен

груз Q весом 300

кГ. На расстоянии 3 л от конца А

к балке под-

вешен груз Р весом 800 кГ. Определить реакции опор, пренебрегая трением на блоке.

Ответ: JRC = 300 кГ; # д = 400 кГ.

а~Жв

 

 

 

К

задаче 3.7.

 

 

 

 

 

К задаче 3.8.

 

3.8

 

(82). Горизонтальный

стержень

АВ

весом

100

я может вра-

щаться

вокруг

неподвижной

оси

шарнира А.

Конец В

оттягивается

кверху

посредством

перекинутой

через

блок

нити,

на

которой под-

вешена

гиря

весом

Р = 1 5 0 я. В

точке, находящейся на расстоянии

20 см

 

от

конца В,

подвешен груз Q

 

 

 

 

 

 

ьесом 500 к. Как велика длина х

 

 

 

 

 

 

стержня АВ,

 

если

он

находится

в

 

 

 

 

 

 

равновесии?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

х = 25

см,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.9

 

(83).

Конец

А

горизонталь-

 

 

 

 

 

 

ного

стержня

АВ

весом 20

кГ

и

 

 

 

 

 

 

длиной 5 м оттягивается кверху по-

 

 

К задаче 3 9.

 

средством

перекинутой

через

блок

 

 

 

 

 

 

веревки, на которой подвешен груз весом

10

кГ. Конец В

таким же

образом оттягивается кверху посредством груза весом 20

кГ.

В точках

С, D,

Е и F,

 

отстоящих одна

от

другой

и от точек А

и В на 1 л,

подвешены грузы весом соответственно 5, 10, 15 и 20 кГ. В каком месте надо подперегь стержень, чтобы он оставался в равновесии?

Ответ: В середине.

V 3.10 (84). К однородному стержню, длина которого 3 м, а вес 6 н, подвешены 4 груза на равных расстояниях друг от друга, причем два крайних — на концах стержня. Первый груз слева весит 2 н, каждый последующий тяжелее предыдущего на 1 и. На каком расстоянии х от левого конца нужно подвесить стержень, чтобы он оставался горизонтальным?

Ответ: х=\,1Ъ м.

3.11 (85). Однородная горизонтальная балка соединена со стеной шарниром и подперта в точке, лежащей на расстоянии 160 см от

29


стены. Длина балки

400 см, ее вес 320 кГ. На расстояниях 120 см

и 180 см от стены на балке лежат два груза

весом 160 кГ и 240 кГ.

Определить

опорные реакции.

 

 

Ответ:

790 кГ — вверх; 70 кГ — вниз.

 

3.12 (86). Однородная горизонтальная балка длиной 4 м и весом

0,5 т заложена в стену,

толщина

которой равна 0,5 м, так, что опи-

рается

на нее в точках

А и В.

Определить

реакции в этих точках,

если

к

свободному

концу балки

 

подвешен

груз Р весом

4 т.

 

 

Ответ:

R A =

ZAT—вверх;

 

/?в = 29,5 г — вниз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К задаче 3 13.

 

 

3.13 (87). Горизонтальная

балка

заделана

одним концом в

стену,

а на другом конце поддерживает

подшипник вала.

От веса

вала,

шкивов

и подшипника балка

испытывает

вертикальную

нагрузку

Q,

равную

120 кГ. Пренебрегая

весом балки

и считая, что нагрузка

Q

действует

на расстоянии

а =

750 мм от

стены, определить реакции

заделки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

Реакция R=

120 кГ; реактивный

момент М = 90

кГм.

3.14 (88). Горизонтальная

балка,

поддерживающая

балкон, под-

вергается действию равномерно распределенной нагрузки интенсив-

ности

/7=

200 кГ/м. На балку у

свободного конца передается на-

грузка

от колонны Р = 200 кГ. Расстояние оси колонны от стены

/ = 1 , 5

м. Определить реакции заделки.

Ответ:

R = 500 кГ; Ж= 525

кГм.

 

J;

К задаче 3.14.

К задаче 3.15.

3.15 (89). На консольную

горизонтальную балку действует пара

сил с моментом М = 6 тм,

а в точке С вертикальная нагрузка

Р = 2 т. Длина пролета балки АВ = Ъ,Ъ м, вынос консоли ВС=Ь,Ь м.

Определить

реакции опор.

 

 

Ответ:

RA = 2 т—вниз;

jRg= 4 т—вверх.

 

3.16 (90). На

двухконсольную горизонтальную

балку действует

пара сил (Р, Р),

на левую

консоль — равномерно

распределенная

30