Сложение и разложение сил

Две или несколько сил могут действовать либо на одной и той же линии, либо под углом друг к другу.

Сложение и разложение сил

Fr = F, + F2 + F3

= 250 H + 200 H + 150 H = 600 H

СИЛЫ НА ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ ЛИНИИ ДЕЙСТВИЯ

Сложение и разложение сил

Fr = F, — F2 = 40 H — 20 H = 20 H

Силы на одной и той же линии действия склады­ваются, если они действуют в одном направлении, или вычитаются, если они действуют противопо­ложно друг к другу (рис. 14.64). Как результат по­лучают непосредственные действующие или ре­зультирующие силы Fr.

СЛОЖЕНИЕ СИЛ

Если две силы F{ и F2 действуют под углом друг к другу, например в распорках стропил, то можно определить величину и направление равнодей­ствующей силы Fr графически с помощью парал­лелограмма сил или с помощью треугольника сил (рис. 14.65).

Рис. 14.64. Силы на одной и той же линии действия

Сложение и разложение сил

В параллелограмме сил равнодействующая сила Fr представляет собой диагональ параллелограмма, при этом силы F, и F2 являются его ребрами.

Сложение и разложение сил

В треугольнике сил обе сосредоточенные силы F{ и F2 складываются как стрел­ки сил с данными их величин и направлений. Соединяя исходные точки и конеч­ные точки стрелок сил, получают равнодействующую силу FK (рис. 14.66).

РАЗЛОЖЕНИЕ СИЛ

Сложение и разложение сил

Рис. 14.67. Односторонний клин

Если силу FK необходимо разложить на две отдель­ные силы, действующие под углом, то их величину можно определять также с помощью параллелог­рамма сил или треугольника сил (рис. 14.66).

КЛИН

Сложение и разложение сил

С помощью клиньев может увеличиваться действие силы. Клинья используются, например, для раска­лывания материалов и для приподнимания тяжелых грузов. Клин — это основная форма лезвия режуще­го инструмента. Величины сил в клине можно опре­делить графически с помощью параллелограмма сил.

При одностороннем клине действующая на клин сила удара F{ преобразуется в силу резания Fv намного большую первоначальной (рис. 14.67).

При двустороннем клине действующая на клин сила удара разлагается на две действующие перпен­дикулярно наклонным поверхностям клина силы раскалывания. Величина сил раскалывания зави­сит от угла клина (угла заострения) и от силы удара (рис. 14.68).

Сложение и разложение сил

Рис. 14.69. Наклонная плос­кость

НАКЛОННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ

Расположенную под углом к горизонтальной ли­нии поверхность называют наклонной поверхнос­тью (рис. 14.69). По ней можно доставить вверх на высоту h большой груз Fg посредством приложе­ния относительно маленькой силы F. Сила Fзави­сит от угла наклона наклонной поверхности и ве­личины груза FG. При этом Fn является силой, ко­торой нагружается наклонная поверхность.

Длина / |

/ Плечо—^

При использовании наклонной поверхности «сэкономленная» сила должна уравновешиваться увеличением пути силы s по отношению к высоте подъема А.

14.2.6.5. Рычаг, момент

Сила F

-Вращение

Рис. 14.70. Понятие рычага

Каждое тело, в котором сила вызывает вращение, обо­значается как рычаг (рис. 14.70). Рьгчаг — это вращаю­щееся вокруг оси (центра вращения) твердое тело.

Сложение и разложение сил

Рис. 14.71. Односторонний рычаг

Рычагами являются, например, ломы, гаечные ключ и щипцы.

F в Н

/ в м или см М в Н • м или Н • см

Вращение в рычаге называют моментом (М). Момент растет с длиной плеча рычага и с увеличе­нием силы, которая действует в рычаге. При этом плечо рычага есть кратчайшее расстояние от цент­ра вращения до точки приложения силы.

Момент = сила • плечо рычага М = F ■ I

Сложение и разложение сил

Рис. 14.72. Двусторонние ры­чаги

В рычаге действуют минимум два момента. Моменты могут быть либо левовращающие (вра­щение против часовой стрелки), либо правовраща­ющие (вращение по часовой стрелке). В зависимо­сти от положения моментов по отношению к цен­тру вращения различают односторонние рычаги, например тачка (рис. 14.71), двусторонние рыча­ги, например весы рычажные (рис. 14.72), и колен­чатые рычаги, например гвоздодер.

Рычаг находится в равновесии, если левовра­щающий момент равен правовращающему момен­ту (закон рычага).

Левовращающий момент = Правовращающий момент МЛ = Мг

Если моменты рычага не находятся в равновесии и вызывают вращательное движение, то их называют крутящим моментом.

14.2.7. Давление в жидкостях и газах

14.2.7.1. Давление в жидкостях

Жидкость практически нельзя сжать. Давление р, которое оказывает влияние на

замкнутую жидкость, распределяется во все сторо-

ны (рис. 14.73).

F = 600 Н

Сложение и разложение сил

площадь сжатия

F

Р=Т

А=4 см2

Мнімі И

.р =6“!І = 150Д.=і5бар_^ 4cwr смг

/I М И И )

Рис. 14.73. Давление жидкости

Единицы измерения давления — паскаль (Па) и бар.

1 Па = lii; 1 бар = 100 ООО Па = 100 кПа = 0,1 МПа. м

1 бар = 100 000 Д = 10-^ = 0,1-^.

м2 см2 мм2

FbH

А в м2, см2 или мм2

р в Па, наличными, Н/м2, Н/см2, Н/мм2

Давление внутри жидкости везде одинаково.

Давление =

сила

Сложение и разложение сил

Рис. 14.74. Величина гидроста­тического давления

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий



elitnamebel.ru