1. Chiếc cân chỉ có thể cân tối đa
1000 lb. Khi con bò đứng trên cân,
chỉ số vượt quá 1000 lb nên không
biết trọng lượng thật sự của nó. Sử
dụng hệ ròng rọc như hình vẽ: đỡ
con bò lên 2 dây vắt qua hệ ròng
rọc treo vật nặng trọng lượng 75 lb
thì chỉ số cân cho biết trọng lượng
đo được là 980 lb. Vậy khối lượng
thật sự của con bò là bao nhiêu?
2. Nếu trọng lượng thật sự của con
bò là 1368 lb, vậy vật nặng phải có
trọng lượng tối thiểu là bao nhiêu
mới sử dụng được chiếc cân này?
37 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 227 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Cơ sở lý thuyết - Tĩnh học - Chương II: Cân bằng của chất điểm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
Khoa Công nghệ Cơ khí
CHƯƠNG II:
Cân bằng của chất điểm
Thời lượng: 3 tiết
2Cân bằng của chất điểm trong mặt phẳng
Rx Ry
kx ky
F F
F F
F 0
i j 0
0
0
Rx kx
Ry ky
F F
F F
Hai phương trình để giải 2 ẩn số. Trong 2 phương
trình trên phải chứa 2 ẩn cần tìm. Giải hệ PT là xong.
3
Cân bằng của chất điểm trong mặt phẳng
Không cho kích thước vật rắn.
Các lực tác dụng vào vật rắn phải đồng quy.
4
Cân bằng của chất điểm trong mặt phẳng
5Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
Nếu sự cân bằng của 1 vật thể hoặc cơ cấu được
thỏa mãn bởi sự cân bằng của 1 điểm tương
đương thì sơ đồ vật thể tự do được coi là sơ đồ
chất điểm tự do
T = ?; R = ?
6Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
Luôn chịu kéo
Chịu kéo Chịu nén
7Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
8Hãy vẽ sơ đồ vật thể tự do
tại các điểm D và A. Tìm TAB
và SAC ?
mxô = 10 kg
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
W
ADT
ADT
ABT
ACS
9Vật nặng 60 kg được
treo bằng các dây như
hình vẽ. Xác định các
lực căng dây
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
10
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
Giá đỡ trục ròng rọc
Dây
Ròng rọc không ma sát
11
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
A
12
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
32
1
4
5
6
7
8
9
10
11
13
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
Thùng hàng trọng lượng 600 lb. Tìm lực kéo T để hệ cân bằng
T T T
T T
T
T T
T
??
T T
T
600 lb 600 lb 600 lb 600 lb 600 lb
21 3
5
4
6
14
Hệ dây cáp và ròng rọc
không ma sát được người
cắm trại dùng để kéo thùng
đồ lên cây nhằm tránh bị
gấu lục phá. Nếu các dây
cáp AB, AC chịu được tối đa
lực căng là 200 lb, dây DAE
chịu tối đa lực căng 100 lb,
xác định khối lượng tối đa
thùng đồ để có thể kéo lên
cây mà không bị đứt.
Cân bằng của 1 chất điểm
DAET DAET
DAET
DAET
ABT
ACT
1
2 max
3
100
200 ?
200
DAE
AB
AC
T W
T W W
T W
15
1. Chiếc cân chỉ có thể cân tối đa
1000 lb. Khi con bò đứng trên cân,
chỉ số vượt quá 1000 lb nên không
biết trọng lượng thật sự của nó. Sử
dụng hệ ròng rọc như hình vẽ: đỡ
con bò lên 2 dây vắt qua hệ ròng
rọc treo vật nặng trọng lượng 75 lb
thì chỉ số cân cho biết trọng lượng
đo được là 980 lb. Vậy khối lượng
thật sự của con bò là bao nhiêu?
2. Nếu trọng lượng thật sự của con
bò là 1368 lb, vậy vật nặng phải có
trọng lượng tối thiểu là bao nhiêu
mới sử dụng được chiếc cân này?
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
16
Bề mặt phẳng Bề mặt cong
Thành phần tiếp thường là ma sát. Nếu không có
ma sát chỉ có thành phần pháp của phản lực.
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
17
Bề mặt ngang nhẵn Bề mặt nghiêng nhám
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
18
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
19
Điểm gắn chặt với bề mặt Điểm ở trên bề mặt nhám
Nhận xét về
hướng của
Ry ?
• Nhận xét về
hướng của
Ry ?
• Nếu bề mặt
nhẵn?
SĐVTTD
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
20
Con trượt trên thanh không
ma sát
Con chốt ở trong rãnh không
ma sát
SĐVTTD
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
21
Cho hệ cấu tạo từ con
trượt B có thể trượt
trên thanh AC. Gắn với
B là ròng rọc không ma
sát có dây treo vật nặng
5 lb vắt qua. Con trượt
B được giữ bởi thanh
nhẹ BD.
a) Nếu α = 0°, xác định nội lực thanh BD cần để giữ hệ cân
bằng
b) Tìm góc sao α cho nội lực thanh BD nhỏ nhất và tìm phản
lực thanh AC lên con trượt B cùng nội lực thanh BD
trường hợp này.
Cân bằng của 1 chất điểm
22
Fs > 0 : lò xo bị kéo
Fs < 0 : lò xo bị nén
δ > 0 : lò xo bị giãn
δ = 0 : lò xo không biến dạng
δ < 0 : lò xo bị co
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
23
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
24
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
sF k
25
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
26
Xác định chiều dài cần thiết của dây AC để treo đèn
8 kg ở vị trí cân bằng như hình vẽ. Chiều dài lò xo
AB lúc chưa giãn là 0.4 m, độ cứng lò xo k = 300
N/m
Cân bằng của 1 chất điểm
27
Mô hình khóa chốt vali cho như hình vẽ. Lò xo AB
có độ cứng 3 N/cm và có độ dài ban đầu 6 cm.
Tìm giá trị lực F cần để
khóa chốt vali
Tìm giá trị lực F cần để
mở chốt vali
Sơ đồ vật thể tự do – Free body diagram
28
Cân bằng của 1 chất điểm
Tìm nội lực trong tất cả các thanh của hệ
thanh dưới sự tác dụng của lực P.
E
1S
2S
3S
F
xD
yD
xE
yE
29
Cân bằng của chất điểm trong không gian
Rx RzRy
kx ky kz
F FF
F F F
F 0
i j k 0
0
0
0
Rx kx
Ry ky
Rz kz
F F
F F
F F
30
Cân bằng của chất điểm trong không gian
R 0
31Cân bằng của chất điểm trong không gian
Điểm gắn chặt với bề mặt Điểm ở trên bề mặt nhám
Nhận xét về
hướng của
Ry ?
• Nhận xét về
hướng của
Ry ?
• Nếu bề mặt
nhẵn?
SĐVTTD
32Cân bằng của chất điểm trong không gian
Con trượt trên thanh không ma sát
SĐVTTD
33Cân bằng của chất điểm trong không gian
34Cân bằng của chất điểm trong không gian
Hạt C trọng lượng 2 lb
trượt không ma sát
trên thanh AB. Lực căng
các dây đàn hồi CD và
CE lần lượt là 0.5 và 1.5
lb. Nếu giả sử hạt C
nhích khỏi vị trí như
hình vẽ với vận tốc ban
đầu bằng 0, vậy nó sẽ
trượt về phía A, B hay
thực chất sẽ cân bằng
tại vị trí ấy?
35Cân bằng của chất điểm trong không gian
1. Cho biết thùng
hàng có khối lượng
100 kg.
Hãy tìm các lực căng
dây AC, AD và tìm độ
giãn của lò xo.
2. Có thể nào lò xo
trong kết cấu như vậy
bị nén hay không?
36Cân bằng của chất điểm trong không gian
Tìm nội lực trong
các thanh từ 1÷6
của giàn thanh
không gian chịu tải
tại 1 nút với 1 lực
thẳng đứng G và lực
ngang F. Thanh nào
chịu kéo, thanh nào
chịu nén?
Cho biết:
a = 2 m; b = 3 m; c =
4 m; d = 2 m; G = 8
kN; F = 1 kN.
Khớp cầu
A
B
C D
E F
G
37
CÔNG HIỆU CỦA VIỆC GIẢNG DẠY LÀ CÓ HẠN.
CÔNG HIỆU CỦA VIỆC TỰ HỌC LÀ VÔ CÙNG.
Nhan Uyên