сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 666
i

В ряде слу­ча­ев шлицы (углуб­ле­ния или пазы в го­лов­ках кре­пеж­ных из­де­лий − вин­тов, бол­тов и т. д.) долж­ны иметь не­стан­дарт­ную форму. Рас­смот­ри­те шлиц в виде пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка с ка­те­та­ми a (AB) и 3a/2 (ВС). В шлиц встав­лен ключ, за­зо­ры между сто­ро­на­ми ко­то­ро­го и сто­ро­на­ми шлица малы. К ручке ключа при­ло­же­ны две силы (пара сил), со­зда­ю­щие мо­мент M. Опре­де­лить силы, с ко­то­ры­ми ключ дей­ству­ет на грани шлица. Тре­ни­ем пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Силы, с ко­то­ры­ми стен­ки по­ло­сти дей­ству­ют на грани ключа, и точки их при­ло­же­ния по­ка­за­ны на ри­сун­ке. Из-за малых за­зо­ров между гра­ня­ми ключа и гра­ня­ми шлица, а также из-за от­сут­ствия тре­ния эти силы пер­пен­ди­ку­ляр­ны гра­ням шлица и ключа. По­сколь­ку сумма сил, дей­ству­ю­щих на ключ, равна нулю, а сумма двух сил, со­зда­ю­щих мо­мент M, также равна нулю (пара сил), долж­на быть равна нулю сумма \vecF_A плюс \vecF_B плюс \vecF}_C. Это зна­чит, что эти силы об­ра­зу­ют тре­уголь­ник, при­чем из-за пер­пен­ди­ку­ляр­но­сти сил гра­ням ключа, по­доб­ный се­че­нию ключа. Из со­от­но­ше­ний по­до­бия за­клю­ча­ем, что где a и b= дробь: чис­ли­тель: 3a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби   — ка­те­ты се­че­ния ключа. С дру­гой сто­ро­ны, усло­вие мо­мен­тов от­но­си­тель­но вер­ши­ны A дает

 F_B a плюс F_C b=M.

Из этих двух урав­не­ний на­хо­дим

 F_B= дробь: чис­ли­тель: M b, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6 M, зна­ме­на­тель: 13 a конец дроби , F_c= дробь: чис­ли­тель: M a, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 M, зна­ме­на­тель: 13 a конец дроби ,

а затем по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра F_A

 F_A= дробь: чис­ли­тель: M, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та плюс b в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 M, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 \mathrma конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Ответ:  F_A= дробь: чис­ли­тель: 2 M, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 \mathrma конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Классификатор: Ме­ха­ни­ка. Ста­ти­ка. Рав­но­ве­сие вращ. и невращ. тел