工程力学第一章答案
(b-3)
'
FB
B
F
' B
F
' C
C
FC C
D
F
' D
FD
F Ax
A
D
FE
F
' E
E
E
B
.
F Ay
FB
(c)
.
1 一 6 图示刚性构件 ABC由销钉 A 和拉杆 D所悬挂,在构件的 C点作用有一水力 F。 如果将力 F 沿其作用线移至 D点或 E 点处(如图示) ,请问是否会改变销钉 A和 D杆的受力?
FED
D
FDB
F DB
FCB B
F AB
F
(b)
(a)
1 一 11 杆 AB及其两端滚子的整体重心在 G点,滚子搁置在倾斜的光滑刚性平面上,
如图所示。对于给定的 角,试求平衡时的 角。
解: AB为三力汇交平衡,如图( a)所示Δ AOG中:
AO l sin
AOG 90 OAG 90
AGO
l
由正弦定理: l sin
W (c-2)
.
FA
A
B
F B1
(d-1)
1 一 5 试画出图示结构中各杆的受力图。
习 题 1-5 图
FC
B FB
C
C
FC'
F
' D
D
F Ax
A
F Ay
(a-1)
D FD
F
E
(a-2)
F
' E
FE
E
T
FCx C F Cy
(b-1)
FE
E
B
W FB
(b-2)
(a-3)
FAx
A
C
F' Cx
F Ay
'
F Cy
FA
F Dy F Dx D .
习题 1-4 图
A
B
F B1
FA
A
(b-1)
F' B2 x
FB 2x C
B
F B2 y
W
(b-2)
F' B1
B
F' B2 x
F' B 2 y
F1
(b-3)
(c-1)
F Dx D F
B
F1 F Dx D
F' B2y
FDy
F' B2 B F1
W
F' B 2x B
C
F' B 2 y
(4) (5)
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下一章 单纯的课本内容,并不能满足学生的需要,通过补充,达到内容的完善
教育之通病是教用脑的人不用手,不教用手的人用脑,所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟,结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。 单纯的课本内容,并不能满足学生的需要,通过补充,达到内容的完善
教育之通病是教用脑的人不用手,不教用手的人用脑,所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟,结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。
y
x
F 30
W
FN
(b)
1 一 9 图示两种正方形结构所受载荷 F 均为已知。 试求两种结构中 1、2、3 杆的受力。
F
.
习题 1-9 图
解: 图( a): 2F3 cos45 F 0 ,
F2 2F3cos 45 0 , 图( b): F3 F3 0 ,
2
F3
F (拉) ,
2
F2 = F(受压)
F1 = F3(拉) ,
已知 =0.1 rad. , F=800 N。试求:绳索 AB中产生的拔桩力(当 很小时, tan
)。
习题 1-10 图
解: Fy 0 , FED sin F
F F ED
sin
Fx 0 , FED cos FDB
F
F DB
10F
tan
由图( a)计算结果。
可推出图( b)中 FAB = 10 FDB = 100 F = 80 kN 。
1 一 2 试画出图 a 和 b 两种情形下各构件的受力图,并加以比较。
FAy
F Ax
A
C
'
FC
(a-2)
.
习题 1- 2 图
F
C FC
F Ay
F
B D
F Ax
A
C
B
FRD
(a-3)
FRD
D
(b-1)
.
比较:图( a-1 )与图( b-1 )不同,因两者之 FRD值大小也不同。 1 一 3 试画出图示各构件的受力图。
C
B
FB (e-2)
.
D
F
C
A
FA
B FB (e-3)
A
FOx O
F Oy
F O1
W
(f-1)
A
FOx O FOy
W
(f-2)
F
' A
FA
A
FO1
O1
(f-3)
1 一 4 图 a 所示为三角架结构。荷载 F1 作用在 B铰上。 AB杆不计自重, BD杆自重为 W, 作用在杆的中点。试画出图 b、c、 d 所示的隔离体的受力图,并加以讨论。
3
sin(
) sin(90 )
l sin
1
sin(
) 3cos )
即
3sin cos sin cos cos sin
2 sin cos sin cos 2 tan tan
∴ arctan( 1 tan )
2
习题 1- 11 图 O
A
l
3
G
2l
F RA
3
G
.
(a)
B
F RB
.
1 一 12 图示两个小球 A、B 放置在光滑圆柱面上,圆柱面(轴线垂直于纸平面)半径 OA= 0.1 m。球 A 重 1 N,球 B 重 2 N,用长度 2 m的线连结两小球。试求小球在平衡位置时 ,
.
半径 OA和 OB分别与铅垂线 OC之间的夹角 面的压力 FN1和 FN2。小球的尺寸忽略不计。
1 和 2 ,并求在此位置时小球
A 和 B 对圆柱表
TA
A
1
F NA
1N
TB
B
2
F NB 2N
习题 1-12 图 (a)
解: AB 0.2m , 1
360
22 2
114 35
图( a): A 平衡: Fy 0 , TA 1 sin 1
FA A
C
FG
G
D
F
F
C
H
H
H
FH
(c)
1 一 7 试画出图示连续梁中的 AC和 CD梁的受力图。
习题 1-7 图
F Ax A
C
B
F
' Cx
F Cx
FAy
FB
FC' y
( a)
F1
C
FCy
(b)
F2
D
F Dx
F Dy
1 一 8 图示压路机的碾子可以在推力或拉力作用下滚过
100mm高的台阶。假定力 F 都
是沿着杆 AB的方向,杆与水平面的夹角为 30°,碾子重量为 250 N 。试比较这两种情形下,
碾子越过台阶所需力 F 的大小。
.
.
Байду номын сангаас习题 1-8 图
解: 图( a): niscra
4
,
5
图( b): 53.13 ,
Fx 0, Fx 0 ,
Fy
x
B 30
W
FN
(a)
F sin(60 ) W sin 0 , F 1672 N F cos( 30 ) W sin 0 , F 217N
投影: Fx1 F cos
, F y1 F sin
讨论: = 90 °时,投影与分力的模相等;分力是矢量,投影是代数量。
( b),图( d):
分力: F x2 ( F cos
F sin
F sin tan ) i 2 , F y2
j2
sin
投影: Fx 2 F cos ,
Fy2 F cos(
)
讨论: ≠ 90°时,投影与分量的模不等。
分别在两中坐标系中分解和投影,比较两种情形下所得的分力与投影。
(a)
(b)
习题 1-1 图
y
Fy1
F
Fy 1
Fx 1
x
F x1
( c)
y2
Fy2
F y2
F
Fx2
x2
F x2
(d )
解:( a),图( c): F Fsoc i1 Fnis j1
分力: F x1 F cos i1 , F y1 F sin j1
F1 = 0, F2 = F(受拉)
3 A 45
1
F1
(a-1)
F3
F3
F
D
A
F2
F3
(a-2)
F1 (b-1)
F3 F3
D
F2
F3 (b-2)
.
1 一 10 图示为一绳索拔桩装置。绳索的 E、C两点拴在架子上, B 点与拴在桩 A 上的
绳索 AB相连接,在 D点处加一铅垂向下的力 F,AB可视为铅垂方向, DB可视为水平方向。
习题 1-6 图
解: 由受力图 1- 6a,1- 6b 和 1- 6c 分析可知, F 从 C移至 E, A端受力不变,这是因 为力 F 在自身刚体 ABC上滑移;而 F 从 C移至 D,则 A 端受力改变,因为 HG与 ABC为不同 的刚体。