Решение задач » Решебники онлайн » Решебники по теоретической механике онлайн » Решебник Мещерский онлайн (ГДЗ Мещерский 1986 г, решение задач)
Решебник Мещерский онлайн

Силы трения
5.1 Определить необходимую затяжку болта, скрепляющего две стальные полосы, разрываемые силой P=2 кН. Болт поставлен с зазором и не должен работать на срез. Коэффициент трения между листами равен 0,2. Указание. Болт не должен работать на срез, поэтому его надо затянуть с такой силой, чтобы развивающееся между листами трение могло предотвратить скольжение листов. Сила, действующая вдоль оси болта, и является искомой затяжкой.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.2 Листы бумаги, сложенные, как показано на рисунке, склеиваются свободными концами через лист таким образом, что получаются две самостоятельные кипы A и B. Вес каждого листа 0,06 Н, число всех листов 200, коэффициент трения бумаги о бумагу, а также о стол, на котором бумага лежит, равен 0,2. Предполагая, что одна из кип удерживается неподвижно, определить наименьшее горизонтальное усилие P, необходимое для того, чтобы вытащить вторую кипу.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.3 Вагон, спускающийся по уклону в 0,008, достигнув некоторой определенной скорости, движется затем равномерно. Определить сопротивление R, которое испытывает вагон при этой скорости, если вес вагона равен 500 кН. Уклоном пути называется тангенс угла наклона пути к горизонту; вследствие малости уклона синус может быть принят равным тангенсу этого угла.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.4 Поезд поднимается по прямолинейному пути, имеющему уклон 0,008, с постоянной скоростью; вес поезда, не считая электровоза, 12000 кН. Какова сила тяги P электровоза, если сопротивление движению равно 0,005 силы давления поезда на рельсы?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.5 Негладкой наклонной плоскости придан такой угол α наклона к горизонту, что тяжелое тело, помещенное на эту плоскость, спускается с той постоянной скоростью, которая ему сообщена в начале движения. Определить коэффициент трения f.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.6 Найти угол естественного откоса земляного грунта, если коэффициент трения для этого грунта f=0,8. Углом естественного откоса называется тот наибольший угол наклона откоса к горизонту, при котором частица грунта, находящаяся на откосе, остается в равновесии.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.7 Ящик веса P стоит на шероховатой горизонтальной плоскости с коэффициентом трения f. Определить, под каким углом β надо приложить силу Q, и величину этой силы при условии: сдвинуть ящик при наименьшей величине Q.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.8 Три груза A, B, C веса 10 Н, 30 Н и 60 Н соответственно лежат на плоскости, наклоненной под углом α к горизонту. Грузы соединены тросами, как показано на рисунке. Коэффициенты трения между грузами и плоскостью равны fA=0,1, fB=0,25 и fC=0,5 соответственно. Определить угол α, при котором тела равномерно движутся вниз по плоскости. Найти также натяжения тросов TAB и TBC.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.9 На верхней грани прямоугольного бруса B, вес которого 200 Н, находится прямоугольный брус A веса 100 Н. Брус B опирается своей нижней гранью на горизонтальную поверхность C, причем коэффициент трения между ними f2=0,2. Коэффициент трения между брусами A и B f1=0,5. На брус A действует сила P=60 Н, образующая с горизонтом угол α=30°. Будет ли брус A двигаться относительно B? Будет ли брус B двигаться относительно плоскости C?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.10 Два тела A и B расположены на наклонной плоскости C так, как показано на рисунке. Тело A весит 100 Н, тело B — 200 Н. Коэффициент трения между A и B f1=0,6, между B и C f2=0,2. Исследовать состояние системы при различных значениях силы P, приложенной к телу A параллельно наклонной плоскости.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.11 На наклонной плоскости лежит прямоугольный брус B веса 400 Н. К нему с помощью троса присоединяют прямоугольный брус A веса 200 Н, который, скользя по наклонной плоскости, натягивает трос. Коэффициенты трения с наклонной плоскостью fA=0,5 и fB=2/3. Будет ли система в дальнейшем находиться в покое? Найти натяжение T троса и величины сил трения, действующие на каждое тело. Весом троса пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.12 Клин C вставлен между двумя телами A и B, которые лежат на шероховатой горизонтальной плоскости. Одна сторона клина вертикальна, другая — образует с вертикалью угол α=arctg 1/3. Вес тела A равен 400 Н, а вес тела B 300 Н; коэффициенты трения между поверхностями указаны на рисунке. Найти величину силы Q, под действием которой одно из тел сдвинется, а также значение силы трения F, действующей при этом со стороны горизонтальной плоскости на оставшееся неподвижным тело.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.13 Цилиндр A лежит в направляющих B, поперечное сечение которых — симметричный клин с углом раствора θ. Коэффициент трения между цилиндром A и направляющей B равен f. Вес цилиндра равен Q. При какой величине силы P цилиндр начнет двигаться горизонтально? Каков должен быть угол θ, чтобы движение началось при значении силы P, равной весу цилиндра Q?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.14 Цилиндр веса Q лежит на двух опорах A и B, расположенных симметрично относительно вертикали, проходящей через центр цилиндра. Коэффициент трения между цилиндром и опорами равен f. При какой величине тангенциальной силы T цилиндр начнет вращаться? При каком угле θ это устройство будет самотормозящимся?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.15 Пренебрегая трением между ползуном A и направляющей, а также трением во всех шарнирах и подшипниках кривошипного механизма, определить, какова должна быть сила P, необходимая для поддерживания груза Q при указанном на рисунке положении механизма. Каковы минимальное и максимальное значения P, обеспечивающие неподвижность груза Q, если коэффициент трения между ползуном A и направляющей равен f?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.16 Груз B веса P удерживается с помощью троса BAD в равновесии при подъеме по шероховатой поверхности, имеющей форму четверти кругового цилиндра. Коэффициент трения между поверхностью и грузом f=tg φ, где φ — угол трения. Определить натяжение троса как функцию угла α. Найти условие, которому должен удовлетворять угол α, чтобы натяжение троса принимало экстремальное значение. Размерами груза и блока A пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.17 Груз B веса P удерживается в равновесии при спуске по шероховатой поверхности, имеющей форму четверти кругового цилиндра. Коэффициент трения между поверхностью и грузом f=tg φ, где φ — угол трения. Определить натяжение троса S как функцию угла α. В каких пределах может меняться натяжение троса при равновесии груза B? Размерами груза и блока пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.18 Груз Q может скользить по шероховатым горизонтальным направляющим CD. К грузу прикреплен трос, пропущенный через гладкое отверстие A и несущий груз P. Коэффициент трения груза о направляющие f=0,1. Вес груза Q=100 Н, груза P=50 Н. Расстояние от отверстия A до оси направляющих OA=15 см. Определить границы зоны застоя (геометрического места положений равновесия груза). Размерами груза и отверстия пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.19 Автомобиль удерживается с помощью тормозов на наклонной части дороги. При перемещении тормозной педали на 2 см тормозные колодки дисковых тормозов перемещаются на 0,2 мм. Диаметр рабочей части диска 220 мм, нагруженный диаметр колеса 520 мм, вес автомобиля 14 кН. Определить, с какой силой водитель должен нажимать на педаль тормоза, если угол наклона дороги 20°. Трением качения пренебречь. Коэффициент трения скольжения между тормозными колодками и диском f=0,5. Тормоза всех колес работают одинаково.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.20. Груз Q может скользить по шероховатым горизонтальным направляющим AB. К грузу прикреплен трос, несущий груз Р. Определить границы участков, где равновесие невозможно, если вес груза Q = 100 Н, груза Р = 45 Н, коэффициент трения скольжения f = 0,5. Расстояние от центра блока D до оси направляющих h = 15 см. Размерами блока D и груза Q пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.21 К валу приложена пара сил с моментом M=100 Н*м. На валу заключено тормозное колесо, радиус r которого равен 25 см. Найти, с какой силой Q надо прижимать к колесу тормозные колодки, чтобы колесо оставалось в покое, если коэффициент трения покоя f между колесом и колодками равен 0,25.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.22 Трамвайная дверь отодвигается с трением в нижнем пазу. Коэффициент трения f не более 0,5. Определить наибольшую высоту h, на которой можно поместить ручку двери, чтобы дверь при отодвигании не опрокидывалась. Ширина двери l=0,8 м; центр тяжести двери находится на ее вертикальной оси симметрии.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.23 Цилиндрический вал веса Q и радиуса R приводится во вращение грузом, подвешенным к нему на веревке; вес груза равен P. Радиус шипов вала r=R/2. Коэффициент трения в подшипниках равен 0,05. Определить, при каком отношении веса Q к весу P груза последний опускается равномерно.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.24 Кронштейн, нагруженный вертикальной силой P=600 Н, прикреплен к стене двумя болтами. Определить затяжку болтов, необходимую для укрепления кронштейна на стене. Коэффициент трения между кронштейном и стеной f=0,3. Для большей осторожности расчет произвести в предположении, что затянут только верхний болт и что болты поставлены с зазором и не должны работать на срез. Дано b/a > f. Указание. Затяжкой называется усилие, действующее вдоль оси болта. Полная затяжка верхнего болта состоит из двух частей: первая устраняет возможность отрыва кронштейна и опрокидывания его вокруг нижнего болта, вторая обеспечивает то нормальное давление верхней части кронштейна на стену, которое вызывает необходимую силу трения.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.25 Пест AB приводится в движение пальцами M, насаженными на вал. Вес песта 180 Н. Расстояние между направляющими C и D равно b=1,5 м. Расстояние точки прикосновения пальца к выступу от оси песта a=0,15 м. Найти силу P, необходимую для подъема песта, если принять во внимание силу трения между направляющими C и D и пестом, равную 0,15 давления между трущимися частями.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.26 Горизонтальный стержень AB имеет на конце A отверстие, которым он надет на вертикальную круглую стойку CD; длина втулки b=2 см; в точке E на расстоянии a от оси стойки к стержню подвешен груз P. Определить, пренебрегая весом стержня AB, расстояние a так, чтобы под действием груза P стержень оставался в равновесии, если коэффициент трения между стержнем и стойкой f=0,1.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.27 К вертикальной стене приставлена лестница AB, опирающаяся своим нижним концом на горизонтальный пол. Коэффициент трения лестницы о стену f1, о пол f2. Вес лестницы вместе с находящимся на ней человеком равен p и приложен в точке C, которая делит длину лестницы в отношении m/n. Определить наибольший угол α, составляемый лестницей со стеной в положении равновесия, а также нормальные составляющие реакций NA стены и NB пола для этого значения α.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.28 Лестница AB веса P упирается в гладкую стену и опирается на горизонтальный негладкий пол. Коэффициент трения лестницы о пол равен f. Под каким углом α к полу надо поставить лестницу, чтобы по ней мог подняться доверху человек, вес которого p?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.29 Лестница AB опирается на негладкую стену и негладкий пол, составляя с последним угол 60°. На лестнице помещается груз P. Пренебрегая весом лестницы, определить графически наибольшее расстояние BP, при котором лестница остается в покое. Угол трения для стены и пола равен 15°.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.30 Тяжелый однородный стержень AB лежит на двух опорах C и D, расстояние между которыми CD=a, AC=b. Коэффициент трения стержня об опоры равен f. Угол наклона стержня к горизонту равен α. Какому условию должна удовлетворять длина стержня 2l для того, чтобы стержень находился в равновесии, если толщиной его можно пренебречь?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.31 Однородный брус опирается в точке A на негладкий горизонтальный пол и удерживается в точке B веревкой. Коэффициент трения бруса о пол равен f. Угол α, образуемый брусом с полом, равен 45°. При каком угле φ наклона веревки к горизонту брус начнет скользить?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.32 Однородный стержень своими концами A и B может скользить по негладкой окружности радиуса a. Расстояние OC стержня до центра O окружности, расположенной в вертикальной плоскости, равно b. Коэффициент трения между стержнем и окружностью равен f. Определить для положений равновесия стержня угол φ, составляемый прямой OC с вертикальным диаметром окружности.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.33 Прокатный стан состоит из двух валов диаметром d=50 см, вращающихся в противоположные стороны, указанные стрелками на рисунке; расстояние между валами a=0,5 см. Какой толщины b листы можно прокатывать на этом стане, если коэффициент трения для раскаленного железа и чугунных валов f=0,1? Для работы стана необходимо, чтобы лист захватывался вращающимися валами, т.е. чтобы равнодействующая приложенных к листу нормальных реакций и сил трения в точках A и B была направлена по горизонтали вправо.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.34 Блок радиуса R снабжен двумя шипами радиуса r, симметрично расположенными относительно его средней плоскости. Шипы опираются на две цилиндрические поверхности AB с горизонтальными образующими. На блок намотан трос, к которому подвешены грузы P и P1, причем P > P1. Определить наименьшую величину груза P1, при которой блок будет находиться в равновесии, предполагая, что коэффициент трения шипов о цилиндрические поверхности AB равен f, а вес блока с шипами Q. Указанное на рисунке положение системы не может быть положением равновесия; последнее требуется предварительно найти.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.35 Для опускания грузов употребляется ворот с тормозом, изображенный на рисунке. С барабаном, на который намотана цепь, скреплено концентрическое деревянное колесо, которое тормозят, надавливая на конец A рычага AB, соединенного цепью CD с концом D тормозного рычага ED. Диаметр колеса a=50 см; диаметр барабана b=20 см; ED=120 см; FE=60 см; AB=1 м; BC=10 см. Определить силу P, уравновешивающую груз Q=8 кН, подвешенный к подвижному блоку, если коэффициент трения дерева о сталь f=0,4; размерами колодки F пренебрегаем.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.36 На гранях AB и BC призмы ABC помещены два одинаковых тела G и H веса P, связанные нитью, перекинутой через блок в точке B. Коэффициент трения между телами и гранями призмы равен f. Углы BAC и BCA равны 45°. Определить, пренебрегая трением на блоке, величину угла α наклона грани AC к горизонту, необходимую для того, чтобы груз G начал опускаться.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.37 Глубина заложения опор железнодорожного моста, перекинутого через реку, рассчитана в том предположении, что вес опоры с приходящимся на нее грузом уравновешивается давлением грунта на дно опоры и боковым трением, причем грунт — мелкозернистый песок, насыщенный водой, принимается за жидкое тело. Вычислить глубину h заложения этих опор, если нагрузка на опору 1500 кН, вес опоры на 1 м ее высоты 80 кН, высота опоры над дном реки 9 м, высота воды над дном 6 м, площадь основания опоры 3,5 м2, боковая поверхность опоры на 1 м высоты 7 м2, вес 1 м3 песка, насыщенного водой, равен 18 кН, вес 1 м3 воды равен 10 кН и коэффициент трения о песок стального футляра, в котором заключена каменная опора, 0,18. При расчете трения принимаем во внимание, что среднее боковое давление на 1 м2 равно 10(6+0,9h) кН.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.38 Определить угол α наклона плоскости к горизонту, при котором ролик радиуса r=50 мм равномерно катится по плоскости. Материал трущихся тел — сталь, коэффициент трения качения k=0,05 мм. Ввиду малости угла α можно принять α=tg α.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.39 Определить силу P, необходимую для равномерного качения цилиндрического катка диаметра 60 см и веса 300 Н по горизонтальной плоскости, если коэффициент трения качения k=0,5 см, а угол, составляемый силой P с горизонтальной плоскостью, равен α=30°.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.40 На горизонтальной плоскости лежит шар радиуса R и веса Q. Коэффициент трения скольжения шара о плоскость f, коэффициент трения качения k. При каких условиях горизонтальная сила P, приложенная в центре шара, сообщает ему равномерное качение?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.41 При взаимодействии с ледяным покровом ледокол рассматривается в равновесии под действием веса судна G, силы поддержания воды D, упора винтов R, а также сил, действующих со стороны льда в точке форштевня K: нормального давления N и максимальной силы трения F. Угол наклона форштевня φ=30°, коэффициент трения f=0,2. Известны значения G=6000 кН, R=200 кН, a=20 м, b=2 м, e=1 м. Пренебрегая дифферентом судна, определить вертикальное давление судна на ледяной покров P, силу поддержания D и расстояние ее от центра тяжести судна l.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

5.42 Груз Q может скользить по шероховатой вертикальной направляющей AB. К грузу прикреплен трос, несущий груз P. Пренебрегая размером блока D, определить: 1) условие, при котором возможна зона застоя (геометрическое место возможных положений равновесия); 2) условие, при котором верхняя граница зоны застоя находится в положительной части оси y; 3) ординаты границ зоны застоя при Q=5 Н, P=10 Н, f=0,2, OD=10 см; 4) ординаты границ зоны застоя при Q=1,5 Н, P=10 Н, f=0,2, OD=10 см.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
Силы, линии действия которых пересекаются в одной точке
6.1 Угловой столб составлен из двух одинаково наклоненных брусьев AB и AC, скрепленных в вершине посредством шарнира. Угол BAC=30°. Столб поддерживает два горизонтальных провода AD и AE, составляющих между собой прямой угол. Натяжение каждого провода равно 1 кН. Определить усилия в брусьях, предполагая, что плоскость BAC делит пополам угол DAE, пренебрегая весом брусьев.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.2 Горизонтальные провода телеграфной линии подвешены к телеграфному столбу AB с подкосом AC и составляют угол DAE=90°. Натяжения проводов AD и AE соответственно равны 120 Н и 160 Н. В точке A крепление шарнирное. Найти угол α между плоскостями BAC и BAE, при котором столб не испытывает бокового изгиба, и определить усилие S в подкосе, если он поставлен под углом 60° к горизонту. Весом столба и подкоса пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.3 Груз Q=100 Н поддерживается брусом AO, шарнирно закрепленным в точке A и наклоненным под углом 45° к горизонту, и двумя горизонтальными цепями BO и CO одинаковой длины; ∠CBO=∠BCO=45°. Найти усилие S в брусе и натяжения T цепей.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.4 Найти усилия S1 и S2 в стержнях AB и AC и усилие T в тросе AD, если дано, что ∠CBA=∠BCA=60°, ∠EAD=30°. Вес груза P равен 300 Н. Плоскость ABC горизонтальна. Крепления стержней в точках A, B и C шарнирные.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.5 Найти усилия в стержне AB и цепях AC и AD, поддерживающих груз Q веса 420 Н, если AB=145 см, AC=80 см, AD=60 см, плоскость прямоугольника CADE горизонтальна, а плоскости V и W вертикальны. Крепление в точке B шарнирное.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.6 Определить усилия в тросе AB и в стержнях AC и AD, поддерживающих груз Q веса 180 Н, если AB=170 см, AC=AD=100 см, CD=120 см; CK=KD и плоскость ΔCDA горизонтальна. Крепления стержней в точках A, C и D шарнирные.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.7 Переносный кран, поднимающий груз Q веса 20 кН, устроен так, как указано на рисунке; AB=AE=AF=2 м; угол EAF=90°, плоскость крана ABC делит прямой двугранный угол EABF пополам. Определить силу P1, сжимающую вертикальную стойку AB, а также силы P2, P3 и P4, растягивающие струну BC и тросы BE и BF, пренебрегая весом частей крана.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.8 Груз Q веса 1 кН подвешен в точке D, как указано на рисунке. Крепления стержней в точках A, B и D шарнирные. Определить реакции опор A, B и C.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.9 Воздушный шар, удерживаемый двумя тросами, находится под действием ветра. Тросы образуют между собой прямой угол: плоскость, в которой они находятся, составляет с плоскостью горизонта угол 60°. Направление ветра перпендикулярно линии пересечения этих плоскостей и параллельно поверхности земли. Вес шара и заключенного в нем газа 2,5 кН, объем шара 215,4 м3, вес 1 м3 воздуха 13 Н. Определить натяжения T1 и T2 тросов и равнодействующую P сил давления ветра на шар, считая, что линии действия всех сил, приложенных к шару, пересекаются в центре шара.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.10 На рисунке изображена пространственная ферма, составленная из шести стержней 1, 2, 3, 4, 5, 6. Сила P действует на узел A в плоскости прямоугольника ABCD; при этом ее линия действия составляет с вертикалью CA угол 45°. ΔEAK=ΔFBM. Углы равнобедренных треугольников EAK, FBM и NDB при вершинах A, B и D прямые. Определить усилия в стержнях, если P=1 кН.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.11 Определить усилия в вертикальной стойке и в ногах крана, изображенного на рисунке, в зависимости от угла α, если дано: AB=BC=AD=AE. Крепления в точках A, B, D и E шарнирные.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.12 Угловой столб AB, поддерживающий воздушный кабель, удерживается двумя оттяжками AC и AD, причем ∠CBD=90°. Определить усилия в столбе и оттяжках в зависимости от угла φ, образованного одной из двух ветвей кабеля с плоскостью CBA. Ветви кабеля горизонтальны и взаимно перпендикулярны, натяжения в них одинаковы и равны T.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.13 Мачта AB удерживается в вертикальном положении посредством четырех симметрично расположенных оттяжек. Угол между каждыми двумя смежными оттяжками равен 60°. Определить давление мачты на землю, если натяжение каждой из оттяжек равно 1 кН, а вес мачты 2 кН.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.14 Четыре ребра AB, AC, AD и AE правильной пятиугольной пирамиды изображают по величине и направлению четыре силы в масштабе 1 Н в 1 м. Зная высоту пирамиды AO=10 м и радиус круга, описанного около основания, OC=4,5 м, найти равнодействующую R и расстояние x от точки O до точки пересечения равнодействующей с основанием.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.15 К вершине B треножника ABCD подвешен груз E, вес которого 100 Н. Ножки имеют равную длину, укреплены на горизонтальном полу и образуют между собой равные углы. Определить усилие в каждой из ножек, если известно, что они образуют с вертикалью BE углы в 30°.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.16 Найти усилия S в ногах AD, BD и CD треноги, образующих углы в 60° с горизонтальной плоскостью, если вес P равномерно поднимаемого груза равен 3 кН. При этом AB=BC=AC. (Вид сверху рисунка аналогичен рис. 6.17.)
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.17 Для подъема из шахты груза P веса 30 кН установлены тренога ABCD и лебедка E. Определить усилия в ногах треноги при равномерном поднятии груза, если треугольник ABC равносторонний и углы, образованные ногами и тросом DE с горизонтальной плоскостью, равны 60°. Расположение лебедки по отношению к треноге видно из рисунка.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.18 На гладком полу стоит трехногий штатив; нижние концы его ножек связаны шнурами так, что ножки и шнуры штатива образуют правильный тетраэдр. К верхней точке штатива подвешен груз веса P. Определить реакцию пола R в точках опоры и натяжение шнуров T, выразив искомые величины через P.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.19 Решить предыдущую задачу в том случае, когда ножки штатива связаны шнурами не в концах, а в серединах, принимая при этом во внимание, что вес каждой ножки равен p и приложен к ее середине.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.20 Три однородных шара A, B и C одинаковых радиусов положены на горизонтальную плоскость, взаимно прикасаются и обвязаны шнуром, огибающим их в экваториальной плоскости, а четвертый шар O того же радиуса и также однородный, веса 10 Н, лежит на трех нижних. Определить натяжение шнура T, вызываемое давлением верхнего шара. Трением шаров между собою и с горизонтальной плоскостью пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

6.21 В точках A, B и C, лежащих на прямоугольных координатных осях на одинаковом расстоянии l от начала координат O, закреплены нити: AD=BD=CD=L, связанные в точке D, координаты которой x = y = z = 1/3 (l - √(3L2 - 2l2)). В этой точке подвешен груз Q. Определить натяжение нитей TA, TB и TC, предполагая, что √(2/3)l < L < l.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
Приведение системы сил к простейшему виду
7.1 К вершинам куба приложены по направлениям ребер силы, как указано на рисунке. Каким условиям должны удовлетворять модули сил F1, F2, F3, F4, F5 и F6, чтобы они находились в равновесии?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.2 По трем непересекающимся и непараллельным ребрам прямоугольного параллелепипеда действуют три равные по модулю силы P. Какое соотношение должно существовать между ребрами a, b и c, чтобы эта система приводилась к одной равнодействующей?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.3 К четырем вершинам A, H, B и D куба приложены четыре равные по модулю силы: P1=P2=P3=P4=P, причем сила P1 направлена по AC, P2 — по HF, P3 — по BE и P4 — по DG. Привести эту систему к простейшему виду.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.4 К правильному тетраэдру ABCD, ребра которого равны a, приложены силы: F1 по ребру AB, F2 по ребру CD и F3 в точке E — середине ребра BD. Величины сил F1 и F2 какие угодно, а проекции силы F3 на оси x, y и z равны +F25√3/6; -F2/2; -F2√(2/3). Приводится ли эта система сил к одной равнодействующей? Если приводится, то найти координаты x и z точки пересечения линии действия равнодействующей с плоскостью Oxz.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.5 К вершинам куба, ребра которого имеют длину 5 см, приложены, как указано на рисунке, шесть равных по модулю сил, по 2 Н каждая. Привести эту систему к простейшему виду.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.6 Систему сил: P1=8 Н, направленную по Oz, и P2=12 Н, направленную параллельно Oy, как указано на рисунке, где OA=1,3 м, привести к каноническому виду, определив величину главного вектора V всех этих сил и величину их главного момента M относительно произвольной точки, взятой на центральной винтовой оси. Найти углы α, β и γ, составляемые центральной винтовой осью с координатными осями, а также координаты x и y точки встречи ее с плоскостью Oxy.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.7 Три силы P1, P2 и P3 лежат в координатных плоскостях и параллельны осям координат, но могут быть направлены как в ту, так и в другую сторону. Точки их приложения A, B и C находятся на заданных расстояниях a, b и c от начала координат. Какому условию должны удовлетворять величины этих сил, чтобы они приводились к одной равнодействующей? Какому условию должны удовлетворять величины этих сил, чтобы существовала центральная винтовая ось, проходящая через начало координат?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.8 К правильному тетраэдру ABCD с ребрами, равными a, приложена сила F1 по ребру AB и сила F2 по ребру CD. Найти координаты x и y точки пересечения центральной винтовой оси с плоскостью Oxy.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.9 По ребрам куба, равным a, действуют двенадцать равных по модулю сил P, как указано на рисунке. Привести эту систему сил к каноническому виду и определить координаты x и y точки пересечения центральной винтовой оси с плоскостью Oxy.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.10 По ребрам прямоугольного параллелепипеда, соответственно равным 10 м, 4 м и 5 м, действуют шесть сил, указанных на рисунке: P1=4 Н, P2=6 Н, P3=3 Н, P4=2 Н, P5=6 Н, P6=8 Н. Привести эту систему сил к каноническому виду и определить координаты x и y точки пересечения центральной винтовой оси с плоскостью Oxy.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.11 Равнодействующие P=8000 кН и F=5200 кН сил давления воды на плотину приложены в средней вертикальной плоскости перпендикулярно соответствующим граням на расстоянии H=4 м и h=2,4 м от основания. Сила веса G1=12000 кН прямоугольной части плотины приложена в ее центре, а сила веса G2=6000 кН треугольной части — на расстоянии одной трети длины нижнего основания треугольного сечения от вертикальной грани этого сечения. Ширина плотины в основании b=10 м, в верхней части a=5 м; tg α=5/12. Определить равнодействующую распределенных сил реакции грунта, на котором установлена плотина.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

7.12 Вес радиомачты с бетонным основанием G=140 кН. К мачте приложены сила натяжения антенны F=20 кН и равнодействующая сил давления ветра P=50 кН; обе силы горизонтальны и расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях; H=15 м, h=6 м. Определить результирующую реакцию грунта, в котором уложено основание мачты.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
Равновесие произвольной системы сил
8.1 На круглой наклонной площадке, ось которой ACD наклонена к вертикали под углом 20°, укреплено в точке B тело веса 400 Н. Определить момент относительно оси AD, создаваемый силой тяжести тела, если радиус CB=3 м горизонтален.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.2 Ветряной двигатель имеет четыре крыла, наклоненных под углом α=15°=arcsin 0,259 к плоскости, перпендикулярной оси вращения; равнодействующая сил давления ветра на каждое крыло равна 1 кН, направлена по перпендикуляру к плоскости крыла и приложена в точке, отстоящей на 3 м от оси вращения. Найти вращающий момент.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.3 Электродвигатель, помещенный на оси O колесного ската трамвайного вагона, стремится повернуть ось против часовой стрелки, причем величина момента вращающей пары сил (P,P) равна 6 кН*м, а радиус колес 60 см. Определить силу тяги Q колесного ската, предполагая, что он стоит на горизонтальных рельсах. Трением качения пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.4 К окружностям трех дисков: A радиуса 15 см, B радиуса 10 см и C радиуса 5 см приложены пары сил; величины сил, составляющих пары, соответственно равны P1=10 Н, P2=20 Н и P. Оси OA, OB и OC лежат в одной плоскости; угол AOB прямой. Определить величину силы P и угол BOC=α так, чтобы система трех дисков, будучи совершенно свободной, оставалась в равновесии.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.5 Подъемный кран установлен на трехколесной тележке ABC. Известны размеры крана: AD=DB=1 м, CD=1,5 м, CM=1 м, KL=4 м. Кран уравновешивается противовесом F. Вес крана с противовесом равен P=100 кН и приложен в точке G, лежащей в плоскости LMNF на расстоянии GH=0,5 м от оси крана MN; поднимаемый груз Q весит 30 кН. Найти давление колес на рельсы для такого положения крана, когда плоскость его LMN параллельна AB.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.6 Временный подъемный кран состоит из пирамиды с горизонтальным основанием в виде равностороннего треугольника ABC и с вертикальной гранью в виде равнобедренного треугольника ADB; в точках O и D шарнирно закреплена вертикальная ось крана, вокруг которой может вращаться стрела OE, несущая груз P. Основание ABC прикреплено к фундаменту подшипниками A и B и вертикальным болтом C. Определить реакции опор при расположении стрелы в плоскости симметрии крана, если вес груза P=12 кН, вес крана Q=6 кН, причем расстояние его центра тяжести S от оси OD равно h=1 м, a=4 м, b=4 м.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.7 Крышка светового машинного люка удерживается в горизонтальном положении стойкой FG, упирающейся в крышку в точке F на расстоянии EF=1,5 м от оси крышки. Вес крышки P=180 Н; длина ее CD=2,3 м; ширина CE=0,75 м, а расстояния шарниров A и B от краев крышки AE=BC=0,15 м. Найти реакции шарниров A и B и усилие S в стойке FG.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.8 Однородная прямоугольная пластинка ABCD, опираясь на три точечные опоры, две из которых расположены в вершинах прямоугольника A и B, а третья — в некоторой точке E, удерживается в горизонтальном положении. Вес пластинки равен P. Давление на опоры в точках A и B соответственно равны P/4 и P/5. Найти давление NE на опору в точке E и координаты этой точки, если длины сторон пластинки равны a и b.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.9 Стол стоит на трех ножках, концы которых A, B и C образуют равносторонний треугольник со стороной a. Вес стола равен P, причем центр тяжести его расположен на вертикали zOO1, проходящей через центр O1 треугольника ABC. На столе помещен груз p в точке M, координаты которой x и y; ось Oy параллельна AB. Определить давление каждой ножки на пол.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.10 Круглый стол стоит на трех ножках A1, A2 и A3; в центре O помещен груз. Какому условию должны удовлетворять центральные углы φ1, φ2 и φ3 для того, чтобы давления на ножки A1, A2 и A3 относились, как 1:2:√3? При решении задачи берутся моменты сил относительно двух из радиусов OA1, OA2 и OA3.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.11 Круглая пластинка, весом которой пренебрегаем, покоится в горизонтальном положении, опираясь центром на острие O. Не нарушая равновесия, по окружности пластинки разместили грузы: P1 веса 1,5 Н, P2 веса 1 Н и P3 веса 2 Н. Определить углы α и β.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.12 Ременный шкив CD динамо-машины имеет радиус 10 см; размеры вала AB указаны на рисунке. Натяжение верхней ведущей ветви ремня T1=100 Н, нижней ведомой T2=50 Н. Определить вращающий момент M и реакции подшипников A и B при равновесии системы, пренебрегая весом частей машины; (P,P) — пара, образуемая силами сопротивления.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.13 На горизонтальный вал, лежащий в подшипниках A и B, действуют: с одной стороны вес тела Q=250 Н, привязанного к шкиву C радиуса 20 см посредством троса, а с другой стороны вес тела P=1 кН, надетого на стержень DE, неизменно скрепленный с валом AB под прямым углом. Даны расстояния: AC=20 см, CD=70 см, BD=10 см. В положении равновесия стержень DE отклонен от вертикали на угол 30°. Определить расстояние l центра тяжести тела P от оси вала AB и реакции подшипников A и B.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.14 На горизонтальный вал AB насажены зубчатое колесо C радиуса 1 м и шестерня D радиуса 10 см. Другие размеры указаны на рисунке. К колесу C по направлению касательной приложена горизонтальная сила P=100 Н, а к шестерне D, также по касательной, приложена вертикальная сила Q. Определить силу Q и реакции подшипников A и B в положении равновесия.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.15 Рабочий удерживает груз Q=800 Н с помощью ворота, схематически изображенного на рисунке; радиус барабана R=5 см; длина рукоятки AK=40 см, AC=CB=50 см. Определить давление P на рукоятку и давления оси ворота на опоры A и B при том положении ворота, когда рукоятка AK горизонтальна; сила P вертикальна.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.16 С помощью ворота, схематически изображенного на рисунке, удерживается груз Q=1 кН. Радиус барабана R=5 см. Длина рукоятки KD=40 см; AD=30 см; AC=40 см; CB=60 см. Веревка сходит с барабана по касательной, наклоненной к горизонту под углом 60°. Определить давление P на рукоятку и реакции опор A и B при том положении ворота, когда рукоятка KD горизонтальна.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.17 На вал AB ворота намотана веревка, поддерживающая груз Q. Радиус колеса C, насаженного на вал, в шесть раз больше радиуса вала; другие размеры указаны на рисунке. Веревка, намотанная на окружность колеса и натягиваемая грузом P весом 60 Н, сходит с колеса по касательной, наклоненной к горизонту под углом α=30°. Определить вес груза Q, при котором ворот остается в равновесии, а также реакции подшипников A и B, пренебрегая весом вала и трением на блоке D.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.18 Прямоугольная однородная полка ABCD веса G удерживается в горизонтальном положении тросом EH, составляющим с плоскостью полки угол α. Определить натяжение T троса (весом его пренебречь) и реакции петель A и B, если AK=KB=DE=EC и HK перпендикулярно AB.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.19 Однородная прямоугольная крышка веса P=400 Н удерживается приоткрытой на 60° над горизонтом противовесом Q. Определить, пренебрегая трением на блоке D, вес Q и реакции шарниров A и B, если блок D укреплен на одной вертикали с A и AD=AC.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.20 Однородная прямоугольная крышка ABCD ящика может вращаться вокруг горизонтальной оси AB на петлях в точках A и B. Горизонтальная веревка CE, параллельная Ax, удерживает крышку под углом DAx=30°. Определить реакции в петлях, если вес крышки 20 Н.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.21 Крышка прямоугольного ящика ABCD подперта с одной стороны палочкой DE. Вес крышки 120 Н; AD=AE; угол DAE=60°. Определить реакции шарниров A и B, а также усилие S в палочке, пренебрегая ее весом.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.22 Фрамуга ABDC веса Q=100 Н открыта на угол α=60°. Дано BD=BH; CE=ED; веревка EF параллельна прямой DH. Определить усилие P, необходимое для удержания фрамуги в равновесии, и реакции петель A и B.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.23 Разводная часть ABCD моста веса 15 кН поднята цепью CE, перекинутой через блок E на лебедку K. Точка E находится в вертикальной плоскости CBy. Определить для изображенного на рисунке положения натяжение цепи CE и реакции в точках A и B. Центр тяжести разводной части совпадает с центром прямоугольника ABCD.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.24 Однородная прямоугольная рама веса 200 Н прикреплена к стене при помощи шарового шарнира A и петли B и удерживается в горизонтальном положении веревкой CE, привязанной в точке C рамы и к гвоздю E, вбитому в стену на одной вертикали с A, причем ∠ECA=∠BAC=30°. Определить натяжение веревки и опорные реакции.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.25 Полка ABCD вагона, которая может вращаться вокруг оси AB, удерживается в горизонтальном положении стержнем ED, прикрепленным при помощи шарнира E к вертикальной стене BAE. Вес полки и лежащего на ней груза P равен 800 Н и приложен в точке пересечения диагоналей прямоугольника ABCD. Даны размеры: AB=150 см, AD=60 см, AK=BH=25 см. Длина стержня ED=75 см. Определить усилие S в стержне ED, пренебрегая его весом, и реакции петель K и H.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.26 Квадратная однородная пластинка ABCD со стороной a=30 см и веса P=5 Н закреплена в точке A при помощи шарового шарнира, а в точке B при помощи цилиндрического шарнира. Сторона AB горизонтальна. В точке E пластинка опирается на острие. В точке H на пластинку действует сила F параллельно стороне AB. Найти реакции в точках A, B и E, если CE=ED, BH=10 см, F=10 Н и пластинка образует с горизонтальной плоскостью угол α=30°.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.27 Однородная горизонтальная плита веса P, имеющая форму прямоугольного параллелепипеда, прикреплена неподвижно к земле шестью прямолинейными стержнями. Определить усилия в опорных стержнях, обусловленные весом плиты, если концы стержней прикреплены к плите и неподвижным устоям шаровыми шарнирами.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.28 Определить усилия в шести опорных стержнях, поддерживающих квадратную плиту ABCD, при действии горизонтальной силы P вдоль стороны AD. Размеры указаны на рисунке.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.29 Прямоугольная дверь, имеющая вертикальную ось вращения AB, открыта на угол CAD=60° и удерживается в этом положении двумя веревками, из которых одна, CD, перекинута через блок и натягивается грузом P=320 Н, другая, EF, привязана к точке F пола. Вес двери 640 Н; ее ширина AC=AD=1,8 м; высота AB=2,4 м. Пренебрегая трением на блоке, определить натяжение T веревки EF, а также реакции цилиндрического шарнира в точке A и подпятника в точке B.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.30 Стержень AB удерживается в наклонном положении двумя горизонтальными веревками AD и BC. При этом в точке A стержень опирается на вертикальную стену, на которой находится точка D, а в точке B — на горизонтальный пол. Точки A и C лежат на одной вертикали. Вес стержня 8 Н. Трением в точках A и B пренебрегаем. Проверить, может ли стержень оставаться в равновесии, и определить натяжения TA и TB веревок и реакции опорных плоскостей, если ∠ABC=∠BCE=60°.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.31 Пара сил, вращающая водяную турбину T и имеющая момент 1,2 кН*м, уравновешивается давлением на зубец B конического зубчатого колеса OB и реакциями опор. Давление на зубец перпендикулярно к радиусу OB=0,6 м и составляет с горизонтом угол α=15°=arctg 0,268. Определить реакции подпятника C и подшипника A, если вес турбины с валом и колесом равен 12 кН и направлен вдоль оси OC, а расстояния AC=3 м, AO=1 м.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.32 Ветряной двигатель с горизонтальной осью AC имеет четыре симметрично расположенных крыла, плоскости которых составляют с вертикальной плоскостью, перпендикулярной оси AC, равные углы 30°. На расстоянии 2 м от оси к каждому крылу приложена нормально к его плоскости равнодействующая сил давления ветра, равная 1,2 кН (крыло D в проекции на плоскость xy изображено отдельно). Ось двигателя опирается в точке A на подшипник, в точке C — на подпятник и удерживается в покое вертикальным давлением P на зубец колеса B, производимым не показанной на рисунке шестерней. Радиус колеса B равен 1,2 м; расстояния: BC=0,5 м, AB=1 м, AF=0,5 м. Определить давление P и реакции опор.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.33 Груз Q равномерно поднимается мотором M посредством бесконечной цепи. Определить реакции опор A и B и натяжения в цепи, если ветви цепи наклонены к горизонту под углами 30° (ось O1x1 параллельна оси Ax). Известно, что r=10 см, R=20 см, Q=10 кН, натяжение ведущей части цепи вдвое больше натяжения ведомой части, т.е. T1=2T2.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.34 Для подъема копровой бабы веса P=3 кН служит вертикальный ворот, вал которого радиуса r=20 см опирается нижним концом на подпятник A, а верхним концом удерживается в подшипнике B. Вал приводится во вращение мотором. Найти необходимый для равномерного подъема копровой бабы вращающий момент мотора, а также реакции в подпятнике A и подшипнике B. При этом дано: h1=1 м, h=30 см и вес вращающихся частей ворота P1=1 кН.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.35 Ворот, служащий для подъема породы из наклонного шурфа, состоит из вала радиуса 0,25 м и длины 1,5 м. Вал приводится во вращение при помощи мотора (на рисунке не показан). Определить реакции опор и вращающий момент Mвр мотора, если вес вала равен 0,8 кН, вес груза 4 кН, коэффициент трения между грузом и поверхностью шурфа равен 0,5, угол наклона шурфа к горизонту равен 30° и место схода троса с вала находится на расстоянии 50 см от подшипника B. Вращение вала считать равномерным.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.36 Горизонтальный вал трансмиссии, несущий два шкива C и D ременной передачи, может вращаться в подшипниках A и B. Радиусы шкивов: rC=20 см, rD=25 см; расстояния шкивов от подшипников: a=b=50 см; расстояние между шкивами c=100 см. Натяжения ветвей ремня, надетого на шкив C, горизонтальны и имеют величины T1 и t1, причем T1=2t1=5 кН, натяжения ветвей ремня, надетого на шкив D, образуют с вертикалью угол α=30° и имеют величины T2 и t2, причем T2=2t2. Определить натяжения T2 и t2 в условиях равновесия и реакции подшипников, вызванные натяжениями ремней.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.37 Давление шатуна двигателя, сосредоточенное в середине D шейки коленчатого вала, равно P=20 кН и направлено под углом 10° к горизонту, причем плоскость ODO1, проходящая через оси вала OO1 и шейки D, образует с вертикалью угол 30°. От маховика усилие передается на завод канатом, ветви которого параллельны и наклонены к горизонту под углом 30°. Действие силы P уравновешивается натяжениями T и t ветвей каната и реакциями подшипников A и B. Вес маховика 13 кН, диаметр его d=2 м, сумма натяжений ветвей каната T+t=7,5 кН, а указанные на рисунке расстояния равны: точки D от оси OO1 r=125 мм, l=250 мм, m=300 мм, n=450 мм. Определить реакции подшипников A и B и натяжения t и T.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.38 Для передачи вращения с одного вала на другой, ему параллельный, установлены два одинаковых вспомогательных шкива, заклиненных на горизонтальной оси KL. Ось может вращаться в подшипнике M, укрепленном на колонке MN. Треугольное основание этой колонки притянуто к полу двумя болтами A и B и свободно опирается точкой C. Болт A проходит через круглое отверстие в основании, болт же B — через продолговатое отверстие, имеющее направление линии AB. Ось колонки проходит через центр треугольника ABC. Определить реакции в точках A, B и C, если расстояние оси KL от пола равно 1 м, расстояния середин шкивов от оси колонки равны 0,5 м и натяжения всех четырех ветвей ремней принимаются одинаковыми и равными 600 Н. Ветви правого ремня горизонтальны, а ветви левого наклонены к горизонту под углом 30°. Вес всей установки равен 3 кН и приложен к точке, лежащей на оси колонки; даны размеры: AB=BC=CA=50 см.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.39 Подвеска подшипника ременного шкива D прикреплена к гладкому горизонтальному потолку MN в точках A и C и упирается в него точкой B. Эти точки лежат в вершинах равностороннего треугольника ABC со стороной 30 см. Положение центра ременного шкива D определяется вертикалью EF=40 см, опущенной из центра E треугольника ABC, и горизонталью FD=50 см, параллельной стороне AC. Плоскость шкива перпендикулярна прямой FD. Натяжение P каждой ветви ремня равно 1200 Н и наклонено к вертикали под углом 30°. Определить реакции в опорах A, B и C, пренебрегая весом частей.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.40 Картина в раме, имеющей форму прямоугольника ABCD, подвешена на вертикальной стене при помощи шнура EKF, надетого на крюк K так, что край AB горизонтален; точки E, F — середины сторон AD и BC. Картина наклонена к стене под углом α=arctg(3/4) и опирается на два гвоздя L и M, вбитых в стену, причем AL=MB. Размеры картины: AB=60 см, AD=75 см; вес картины 200 Н и приложен в центре прямоугольника ABCD; длина шнура 85 см. Определить натяжение T шнура и давления на гвозди L и M.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.41 Бифиляр состоит из однородного стержня AA1, подвешенного на двух нерастяжимых нитях длины l, которые укреплены в точках B и B1. Длина стержня AA1=BB1=2r, а вес P. Стержень повернут вокруг вертикальной оси на угол α. Определить момент M пары, которую нужно приложить к стержню, чтобы удержать его в равновесии, а также натяжение T нитей.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.42 Тренога ABDE, имеющая форму правильной пирамиды, укреплена шарнирно на двух консольных балках. Через блок, укрепленный в вершине E треноги, перекинут трос, равномерно поднимающий с помощью лебедки груз веса P. От блока к лебедке трос тянется параллельно консоли. Определить реакции заделки первой консоли, пренебрегая ее весом и весом треноги. Высота треноги равна l/2.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

8.43 Четырехзвенный механизм робота-манипулятора расположен в горизонтальной плоскости Oxy. Длины всех звеньев одинаковы и равны l, масса каждого звена m. Масса объекта манипулирования 2m. Найти моменты сил тяжести относительно координатных осей. Звенья считать однородными стержнями.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
Центр тяжести
9.1 Определить положение центра тяжести C стержневого контура AFBD, состоящего из дуги ADB четверти окружности радиуса FD=R и из дуги полуокружности AFB, построенной на хорде AB как на диаметре. Линейные плотности стержней одинаковы.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.2 Определить положение центра тяжести C площади, ограниченной полуокружностью AOB радиуса R и двумя прямыми равной длины AD и DB, причем OD=3R.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.3 Найти центр тяжести C площади кругового сегмента ADB радиуса AO=30 см, если угол AOB=60°.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.4 Определить положение центра тяжести однородного диска с круглым отверстием, предполагая радиус диска равным r1, радиус отверстия равным r2 и центр этого отверстия находящимся на расстоянии r1/2 от центра диска.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.5 Определить координаты центра тяжести четверти кольца, показанного на рисунке.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.6 Найти координаты центра тяжести фигуры, изображенной на рисунке.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.7 Найти центр тяжести поперечного сечения плотины, показанного на рисунке, принимая, что удельный вес бетона равен 24 кН/м3, а земляного грунта 16 кН/м3.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.8 Найти координаты центра тяжести поперечного сечения неравнобокого уголка, полки которого имеют ширину OA=a, OB=b и толщину AC=BD=d.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.9 Найти расстояние центра тяжести таврового сечения ABCD от стороны его AC, если высота тавра BD=h, ширина полки AC=a, толщина полки равна d и толщина стенки равна b.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.10 Найти центр тяжести двутаврового профиля, размеры которого указаны на рисунке.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.11 Найти координаты центра тяжести однородной пластинки, изображенной на рисунке, зная, что AH=2 см, HG=1,5 см, AB=З см, BC=10 см, EF=4 см, ED=2 см.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.12 В однородной квадратной доске ABCD со стороной AB=2 м вырезано квадратное отверстие EFGH, стороны которого соответственно параллельны сторонами ABCD и равны 0,7 м каждая. Определить координаты x и y центра тяжести оставшейся части доски, зная, что OK=O1K=0,5 м, где O и O1 — центры квадратов, OK и O1K соответственно параллельны сторонам квадратов.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.13 Провести через вершину D однородного прямоугольника ABCD прямую DE так, чтобы при подвешивании отрезанной по этой прямой трапеции ABED за вершину E сторона AD, равная a, была горизонтальна.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.14 Дан квадрат ABDC, сторона которого равна a. Найти внутри него такую точку E, чтобы она была центром тяжести площади, которая получится, если из квадрата вырезать равнобедренный треугольник AEB.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.15 Четыре человека несут однородную треугольную пластину. Двое взялись за две вершины, остальные — за стороны, примыкающие к третьей вершине. На каком расстоянии от третьей вершины они должны поместиться, для того чтобы каждый из четырех поддерживал четверть полного веса пластины?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.16 Определить координаты центра тяжести системы грузов, расположенных в вершинах прямоугольного параллелепипеда, ребра которого соответственно равны: AB=20 см, AC=10 см, AD=5 см. Веса грузов в вершинах A, B, C, D, E, F, G, H соответственно равны 1 Н, 2 Н, 3 Н, 4 Н, 5 Н, 3 Н, 4 Н, 3 Н.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.17 Определить координаты центра тяжести контура прямоугольного параллелепипеда, ребра которого суть однородные бруски длиной: OA=0,8 м, OB=0,4 м, OC=0,6 м. Веса брусков равны соответственно: OA=250 Н, OB, OC и CD по 75 Н, CG — 200 Н; AF — 125 Н, AG и GE по 50 Н, BD, BF, DE и EF по 25 Н.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.18 Найти координаты центра тяжести тела, имеющего вид стула, состоящего из стержней одинаковой длины и веса. Длина стержня равна 44 см.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.19 Найти координаты центра тяжести плоской фермы, состоящей из семи стержней, длины которых указаны на рисунке, если вес 1 м для всех стержней один и тот же.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.20 Найти координаты центра тяжести деревянного молотка, состоящего из прямоугольного параллелепипеда и ручки с квадратным сечением. Дано: a=10 см, b=8 см, c=18 см, d=40 см, l=3 см.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.21 Корпус легкого крейсера весит 19000 кН. Центр тяжести корпуса находится по вертикали над килем на высоте y1=6 м. После спуска на воду внутри корпуса установлены главные машины и котлы. Главные машины весят 4500 кН, и ордината центра тяжести их y2=3 м. Вес котлов равен 5000 кН, и ордината центра тяжести их y3=4,6 м. Определить ординату yC общего центра тяжести корпуса, машин и котлов.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.22 На корабле водоизмещением в 45000 кН груз весом в 300 кН перемещен из носового отсека в кормовой на расстояние 60 м. Насколько переместился общий центр тяжести корабля и груза?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.23 Для однородного тетраэдра ABCDEF, усеченного параллельно основанию, даны: площадь ABC=a, площадь DEF=b, расстояние между ними h. Найти расстояние z центра тяжести данного усеченного тетраэдра от основания ABC.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.24 Корпус якорной подводной мины имеет форму цилиндра с выпуклыми сферическими днищами. Радиус цилиндрического пояса r=0,4 м, высота цилиндрического пояса h=2r; высоты сферических сегментов соответственно равны: f1=0,5r и f2=0,2r. Найти центр тяжести поверхности корпуса мины.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.25 Найти предельную высоту h цилиндра, при которой тело, состоящее из цилиндра и полушара одинаковой плотности и одинакового радиуса r, теряет устойчивость в положении равновесия, когда оно опирается поверхностью полушара на гладкую горизонтальную плоскость. Центр тяжести всего тела должен совпадать с центром полушара. Расстояние центра тяжести однородного полушара от его основания равно 3r/8.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.26 Найти предельную высоту h конуса, при которой тело, состоящее из конуса и полушара одинаковой плотности и радиуса r, теряет устойчивость в положении равновесия при условии предыдущей задачи.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ

9.27 Тонкий однородный лист изогнут в виде двух треугольников и квадрата, как показано на рисунке: равнобедренный треугольник OAB лежит в плоскости xy, прямоугольный треугольник ODE — в плоскости yz (вершина прямого угла — точка E), квадрат OBKE — в горизонтальной плоскости. Определить координаты центра тяжести изогнутого листа.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ