정적은 나머지 또는 균일 한 모션에서 신체를 거래하는 기계의 지점입니다. 엔지니어링 및 물리에서, 이해 정적은 구조 분석에 중요하며 움직이지 않고 다양한 힘을 견딜 수 있도록합니다. 이 문서는 2 차원의 정적에 중점을두고, 특히 평형 문제를 해결합니다.

Equilibrium에 대한 이해

Equilibrium는 객체에 행동하는 모든 힘이 균형 잡힌 때 발생하며 순 힘과 가속도가 없습니다. 두 차원 정적에서는 x와 y 방향에서 행동하는 힘을 고려합니다. 평형의 두 가지 유형이 있습니다.

  • Static Equilibrium: 객체는 나머지입니다.
  • Dynamic Equilibrium: 객체는 일정한 각측정속도로 이동한다.

정체되는의 핵심 원리

평형 문제를 해결하려면 몇 가지 핵심 원칙을 적용해야합니다.

  • Equilibrium의 첫 번째 조건:] 모든 수평 힘의 합은 0과 동일해야합니다.
  • 분배율의 세컨드 조건: 모든 수직의 합은 0과 동일해야 합니다.
  • Equilibrium의 결정 조건: 어떤 시점에 대한 총은 0과 동일해야합니다.

무료 바디 다이어그램

FBD는 자유체도(FBD)는 객체의 그래픽 표현이며, 그 행동의 힘입니다. FBD를 그리는 것은 평형적 문제를 해결하는 중요한 단계입니다. 그것은 힘과 순간을 시각화하는 데 도움이됩니다. 여기에 FBD를 만드는 방법 :

  • 관심의 개체를 식별합니다.
  • 그 주변의 개체를 격리합니다.
  • 무게, 적용된 힘 및 반응을 포함하여 목표에 행동하는 모든 힘.
  • 모든 힘은 그들의 규모와 방향을 갖습니다.

Equilibrium 문제 해결

2 차원에서 평형 문제를 해결하려면 다음 단계를 따르십시오.

  • Step 1: 무료 신체 다이어그램을 그리기.
  • Step 2:) 평형의 첫 번째 조건을 적용한다 (ΣFx = 0).
  • Step 3:) 평형의 두 번째 조건을 적용한다 (ΣFy = 0).
  • Step 4:) 평형의 세 번째 조건을 적용한다 (ΣM = 0).
  • Step 5: 알 수없는 식이식을 해결합니다.

문제 사례

중간에 부하를 두 끝에서 지원하는 빔의 간단한 예를 고려하자. 우리는 강제 및 반응을 분석 할 것입니다.

문제 선언

길이 6 미터의 빔은 두 끝 (A 및 B)에서 지원됩니다. 1000 N의 부하는 광속의 센터에서 적용됩니다. A와 B를 지원하는 반응 힘을 결정하십시오.

솔루션 단계

1. 광속의 자유로운 몸 도표를 끌기. 지원 A (RA)와 B (RB)에 반응을 식별하십시오.

2. 평형의 첫 번째 상태를 적용하십시오:

  • ΣFx = 0 : 수평 힘이 없음, 그래서이 조건은 만족.

3. 평형의 두 번째 상태를 적용하십시오:

  • ΣFy = 0 : RA + RB - 1000 N = 0.

4. 평형의 3가지 조건을 적용하십시오:

  • A: ΣM(A) = 0: (RB)(6m) - (1000N)(3m) = 0.

5. 이 방정식 해결:

  • ΣM(A) = 0, RB = 500 N.
  • RB를 ΣFy로 바꾸기 = 0: RA + 500 N - 1000 N = 0, 따라서 RA = 500 N.

따라서, A와 B를 지원하는 반응력은 둘 다 500 N입니다.

Statics의 응용

정체되는은 각종 분야에서 널리 이용됩니다, 다음을 포함하여:

  • Civil Engineering: 브리지와 건물과 같은 구조 분석.
  • 기계적 시스템 설계:
  • Aerospace Engineering: 항공기와 우주선의 안정성을 보장한다.

관련 기사

2 차원에 있는 정체되는 이해는 효과적으로 평형 문제를 해결하기를 위해 근본적입니다. 자유로운 몸 도표를 이용해서, 평형의 기본 원리를 적용하고, 학생 및 엔지니어는 분석하고 안정되어 있는 구조를 디자인할 수 있습니다. 이 개념을 마스터해서 기계 공학과 기술설계에 있는 진보된 학문을 위한 기초를 놓습니다.