Hiểu được những lực tác động trên cơ thể cứng nhắc trong sự cân bằng là một khái niệm cơ bản về vật lý và kỹ thuật.

Cơ thể Rigid Elience là gì?

Một cơ thể cứng được định nghĩa là một đối tượng với một hình dạng cố định không bị biến dạng dưới hành động của lực. Equalibrium xảy ra khi tổng của tất cả các lực và khoảnh khắc hành động trên một cơ thể cứng là zero. Điều này có nghĩa là cơ thể sẽ vẫn còn lại hoặc di chuyển với vận tốc không thay đổi nếu không có lực bên ngoài tác động trên nó.

Những loại lực lượng hành động trên xác của kiện tụng

Lực tác động lên cơ thể cứng nhắc có thể được phân loại thành hai loại chính: lực bên ngoài và lực bên trong.

  • Lực lượng : Lực lượng [FLT:] áp dụng cho cơ thể từ bên ngoài, chẳng hạn như lực hấp dẫn, ma sát, và áp dụng các vật chất.
  • Lực lượng nội bộ: Lực lượng xảy ra trong cơ thể, như căng thẳng và nén trong các yếu tố cấu trúc.

Điều kiện để cân bằng

Để một cơ thể cứng rắn được cân bằng, nó phải thỏa mãn hai điều kiện:

  • Translaticbrium: ) Tổng của tất cả các lực theo chiều ngang và dọc phải là 0.
  • Vòng đời Equalibrium: ) Tổng cộng của tất cả các khoảnh khắc về bất kỳ điểm nào cũng phải là 0.

Hệ thống dịch thuậtName

Sự cân bằng dịch thuật có thể được diễn đạt theo toán học như:

F x = 0 và CấpF y = 0

Name

Cân bằng quay được định nghĩa bởi phương trình:

M = 0

Lực lượng phân tích ở Elililibrium

Để phân tích các lực tác động trên một cơ thể cứng rắn cân bằng, hãy theo những bước sau:

  • Xác định cơ thể : xác định xem bạn đang phân tích cái nào cứng nhắc.
  • Hãy vẽ một biểu đồ về cơ thể tự do: [FLT: 1). Hãy minh họa tất cả các lực tác động trên cơ thể, kể cả các hướng dẫn và điểm áp dụng.
  • Điều kiện cân bằng áp dụng [FLT: 1] Dùng điều kiện cho sự cân bằng dịch thuật và luân phiên để thiết lập các phương trình.
  • Hãy chọn các phương pháp ) Dùng phương pháp đại số để giải quyết cho những lực hay những khoảnh khắc không rõ.

Biểu đồ Thân thể Tự do

Một biểu đồ cơ thể miễn phí (FBD) là biểu tượng đồ họa cho thấy tất cả các lực tác động trên cơ thể cứng, đó là một công cụ thiết yếu để giải quyết vấn đề cân bằng.

  • Hãy tách thân xác ra khỏi những xung quanh và miêu tả nó như một hình dạng đơn giản.
  • Những lực lượng xác định:) bao gồm tất cả các lực bên ngoài tác động lên cơ thể, như trọng lượng, lực lượng bình thường, căng thẳng và ma sát.
  • Lực lượng Label: ) Rõ ràng đánh dấu mỗi lực lượng với độ lớn và hướng của nó.

Vấn đề ví dụ: Beam in Equalibrium

Hãy xem xét một chùm ngang được hỗ trợ ở cả hai đầu.

  • Stephen 1: Vẽ sơ đồ cơ thể miễn phí của chùm tia.
  • Stephen 2: Nhận diện các lực: trọng lượng của các tia và phản ứng của các lực ở các hỗ trợ.
  • Stephen 3: Áp dụng các điều kiện cân bằng:

Cấp trời = 0: R1 + R2 - W = 0

M A = 0: R2 * L - W * (L/2) = 0

Kết luận

Phân tích các lực tác động trên cơ thể cứng nhắc trong trạng thái cân bằng là thiết yếu để hiểu nhiều hệ thống vật lý khác nhau. bằng cách áp dụng các nguyên tắc cân bằng và sử dụng sơ đồ cơ thể tự do, học sinh và giáo viên có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề liên quan đến cấu trúc tĩnh.