5 statički moment sile
TRANSCRIPT
1
Statika apsolutno krutog tijela
1. Rezultanta silab) Analiti�ki
(Varignonov teorem)
5. dio
2
Uvodimo pojam:
Stati�ki moment sile
3
STATI�KI MOMENT SILE
Arhimed: Zakon poluge (3. st. prije Krista)
4
ba
ba
FF
ba
bFaF
<<
>>
⋅=⋅
Mala sila na velikom krakuuravnotežuje veliku silu na malom kraku !!
5
Kliješta – sklop dviju poluga
6
Stati�ki moment sile obzirom na to�ku (pol)
FrM O ×=
7
1. Hvatište: To�ka O
2. Pravac (smjer) djelovanja:Pravilo desne ruke: Iz pola O prstima desne ruke idemo u smjeru radijus vektora, a zatimu smjeru sile i palac desne ruke nam pokazuje smjer vektora momenta
Pravac momenta okomit je na ravninu i
FrM O ×=
r F
Vektor:
8
3. Iznos stati�kog momenta sile:
( )
α=α−Π
α⋅=�α−π⋅=
=α−Π
sin)sin(
sinrdsinrd
rd
)sin(
FdM
sinFrM
O
O
⋅=⋅⋅= α
FrM O ×=
Iznos stati�kog momenta sile jednak je umnošku intenziteta sile i udaljenosti sile od pola.
9
Stati�ki moment sile prostorne sile:
zyx
zyxO
FFF
rrr
kji
Fr)F(M =×=
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )xyyxzxxzyzzyO
xyyxxzzxyzzyO
FrFrkFrFrjFrFri)F(M
FrFrkFrFrjFrFri)F(M
⋅−⋅⋅+⋅−⋅⋅+⋅−⋅⋅=
⋅−⋅⋅+⋅−⋅⋅−⋅−⋅⋅=
10
Komplanarna sila F (Oxy)
Sila F i njezine projekcije Fx i Fy (komponente)
(m) jrirr
(kN) jFiFF
yx
yx
⋅+⋅=
⋅+⋅=
ry
rx
11
( )xyyx
yx
yxO FrFrk
FF
rr
kji
Fr)F(M ⋅−⋅⋅==×=00
ry
rx
12
FrFM O ×=)(
)()()( xOyOO FMFMFM +=
ry
rx
13
FeM O ⋅=
FM
e O=ry
rx
14
Odsje�ci na koordinatnim osima
15
xyxO FFeM ⋅−⋅= 0
y
ox F
Me =
xyyO FeFM ⋅−⋅= 0
x
Oy F
M e −=
16
xyyxO
xOyOO
FrFr)F(M
)F(M)F(MFr)F(M
⋅−⋅=
+=×=
ry
rx
17
Varignon-ov teorem
Stati�ki moment rezultante obzirom na neki pol jednak je sumi stati�kih momenata komponenata obzirom na taj isti pol.
�=
×=×=n
iiiRRRO FrFrFM
1
)(
)F(M)F(M)F(M
)FrFr(k)F(M
xOyOO
xyyxO
+=
⋅−⋅=
18
Primjer: Rezultanta sila FR = R
19
Varignon-ov teorem
( ) ( )332211R
iORO
hFhFhFhRhF
FM FM
⋅+⋅+⋅=⋅=⋅= Σ
321R FFFRF ++==
sila Rezultanta
20
Rezultanta komplanarnih sila
- analiti�ko rješenje
• Paralelne sile• Antiparalelne sile• Par ili spreg sila
21
Rezultanta paralelnih sila
BbAaRR FxFxFx ⋅+⋅=⋅
BA
BbAaR FF
FxFxx
+⋅+⋅= ⋅
BAR FFF +=
Pol to�ka O
22
Rezultanta antiparalelnih sila
BbRR FxFx ⋅=⋅
BAR FFF −=
BA
BbR FF
Fxx
−⋅=
Pol to�ka O
23
Da li se rezultanta antiparalelnih�������������izmeu sila FA i FB ?
BA
BbR FF
Fxx
−⋅−=
BbRR FxFx ⋅=⋅−
BAR FFF −=
Predznak – zna�i da se rezultanta FR nalazi s druge, lijeve strane sile FA
24
Rezultanta paralelnih i antiparalelnih sila - vježbe
25
Rezultanta sprega sila
−∞=−=⋅−=00kFd
xR
0=RxF
0=−= FFFRy
0=RF
FdFx RR ⋅=⋅
Rezultanta FR je jednaka nuli.
Kod grafi�kog rješenja smo isto dobili sjecište prve i zadnje zrake verižnog poligona u beskona�nosti.
26
Spreg sila karakterizira
FhM ⋅=FdM ⋅=
moment sprega sila M (slobodan vektor)
27
28
Varignon-ov teorem
Koristimo osim za odreivanje rezultantekomplanarnog������������� ��������������odreivanje:
• Koordinata težišta likova i tijela
29
Težište – paralelne sile
30
Težište – lik s otvorom antiparalelne sile
A = Aa - Ab
cm2
cm2
31
32
33
Vježbe
34
Doma�a zada�a
35
Težišta ravnih likova
Na osi simetrije uvijek se nalazi težište!
36
Varignonov����������������ivanje koodinata težišta
�
� ⋅=
i
TiT A
yAy i
�
� ⋅=
i
TiT A
zAz i