Xem mẫu
- BÀI 4
HỆ LỰC PHẲNG
- M ỤC TIÊU BÀI
IÊU
GIẢNG
GI
Phát biểu được khái niệm hệ lực phẳng
Hiểu được cách thu gọn hệ lực phẳng về
tâm thu gọn
Hiểu được điều kiện cân bằng tổng quát
Viết được các dạng điều kiện cân bằng
của hệ lực phẳng
Giải được bài toán tĩnh học đối với hệ
lực phẳng
- NỘI DUNG BÀI HỌC:
Phần I: Khái niệm hệ lực phẳng
Phần II: Điều kiện cân bằng của hệ lực
phẳng
Phần III: Ứng dụng để giải bài toán tĩnh học
về hệ lực phẳng
- I – Khái niệm hệ lực
Khái
phẳng
Quan sát một số các hình vẽ sau
F2
F1
F2
F1 F1
F3
F2 F3
F3
Khái niệm: Hệ lực phẳng là hệ lực gồm tập hợp các
Khái
lực cùng nằm trong một mặt phẳng
- II- Điều kiện cân bằng của hệ lực
II-
phẳlý dời lực song song
ng
1- Định
1-
Định lý:
Tác dụng của lực F vào vật (S) tại điểm A sẽ không bị
Tác
thay đổi nếu ta dời lực F song song đến điểm B và
thêm vào điểm ấy một ngẫu lực có momen m của lực
F đối với điểm A
(S) F
A F
A F A
(S) (S)
m= mo(F)
F
B B
- 2 – Thu gọn hệ lực về tâm thu gọn
Xét vật khảo sát (S) chịu tác dụng của hệ lực phẳng
Yêu cầu: Thu gọn hệ lực trên về tâm O bất kỳ
Quy tắc: Áp dụng quy tắc dời lựr song songrđối với lầr lượt
c uu n
uu r uu uu
các lực trong hệ lực phẳng F1 , F2 , F3 , ... , Fn )
(
1
F1
(S) (S)
(S)
F2
m1
m
F2
m2
R
R
m3
F3
Fn
F3
- Kết quả:
ur uu
r uu
r uu
r uu
r
n
∑ Fn
R = F1 + F2 + ... + Fn =
i =1
uu
r
()
n
= ∑ mo Fk
m = m1 + m2 + m3 + ... + mn
i =1
Chú ý:
u
r
Hơp lực của hệ lực phẳng không phải
R
u
r
R là véc tơ tự do không phụ thuộc vào tâm thu gọn
u
r
R
m phụ thuộc vào vị trí của tâm thu gọn O, nếu
thay đổi tâm thu gọn thì m cũng thay đổi
- Định lý:
Hệ lực phẳng bất kỳ tương đương với một lực và
một ngẫu lực đặt tại một điểm tùy ý cùng nằm
trong mặt phẳng tác dụng của hệ lực. Chúng được
gọi là lực và ngẫu lực thu gọn. Lực thu gọn đặt tại
tâm thu gọn có véc tơ lực bằng véc tơ lực chính của
hệ lực, còn ngẫu lực thu gọn có momen bằng
momen chính của hệ lực đối với tâm thu gọn.
- 3- Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng
3-
a. Điều kiện tổng quát
Định lý: Điều kiện cần và đủ để hệ lực phẳng cân
bằng là véc tơ chính và momen đại số chính của hệ lực
đối với tâm thu gọn bằng 0
u
r ur
u uu
r uu
r uu
r
n
∑ Fn = 0
R = F1 + F2 + ... + Fn =
i =1
uu
r
()
n
= ∑ mo Fk = 0
m = m1 + m2 + m3 + ... + mn
i =1
- b. Các dạng phương trình cân bằng của hệ lực phẳng
b.
Dạng 1
Điều kiện cần và đủ để hệ lực phẳng cân bằng là tổng
hình chiếu các lực lên hai trục tọa độ và tổng momen
đại số của các lực đối với điểm 0 bất kỳ đều bằng 0
n
∑F = 0
kx
uu
r uu r uu r uu
r k=1
( F1 , F2 , F3 , ... , Fn ) : 0 ⇔ n
∑F = 0
kx
k=1
uuu
r
n
∑ 0 ( Fk ) =
m 0
k=1
- Dạng 2
Điều kiện cần và đủ để hệ lực phẳng cân bằng là
tổng momen đại số của các lực đối với hai điểm A
và B bằng 0 và tổng hình chiếu của các lực lên trục
Ox không vuông góc với AB cũng bằng O
n
∑F =0
kx
k =1
uu uu
r r uu r uu
r
uuu
r
( F1 , F2 , F3 , ... , Fn ) : 0 ⇔ n
∑ mA ( Fk ) = 0
k =1
uuu
r
n
∑ mB ( Fk ) = 0
k =1
- Dạng 3
Điều kiện cần và đủ để hệ lực phẳng cân bằng là tổng
momen đại số của các lực đối với hai điểm A và B
bằng 0 và tổng hình chiếu của các lực lên trục Ox
không vuông góc với AB cũng bằng 0
uuu
r
n
∑mA ( Fk ) =0
k=1
uuu
r
n
∑mB ( Fk )
uu
r uu
r uu
r uu
r =0
( F1 , F2 , F3 , ... , Fn ) : 0 ⇔ k=1
uuu
r
n
∑mC ( Fk ) =0
k=1
- III - Ứng dụng giải bài toán tĩnh học đối với hệ lực
III
phẳng
Bài toán
Cho dầm AB chịu tác dụng của ngoại lực P = 60N như
hình vẽ. Hãy xác định phản lực liên kết tại hai gối A
và B
- Bài giải
Bài
Bước 1: Chọn vật khảo sát là dầm AB
Bước 2: Giải phóng liên kết
Bước 3: Lập điều kiện cân bằng
Bước 4: Giải hệ phương trình và kiểm tra lại kết
quả
- Hệ phương trình điều kiện cân bằng
ph
∑Fx = F =0
Ax
∑ Fy = F − P + FBy = 0
Ay
m A = P.3 + By .6 =
− F 0
FAx = 0
FAy = 30 N
FBy = 30 N
- Củng cố kiến thức
Khái niệm hệ lực phẳng
Cách thiết lập các phương trình cân bằng của
hệ phẳng
Ứng dụng vào giải các bài toán tĩnh học về
hệ lực phẳng
- Hướng dẫn tự học
Trình bày các dạng phương trình cân bằng
Ôn lại các bước giải bài toán tĩnh học và giải
lại ví dụ vừa học
nguon tai.lieu . vn
