Задания для практической работы
Практическая работа№1
по ОП.02 Техническая механика
Количество часов: 2 часа
Дата: 07.10.2021г.
Преподаватель Щербакова Н.А.
Профессия: 08.01.07 Мастер общестроительных работ
Группа: 9 СЭЗС-21 (ускоренное обучение)
Тема раздела: Теоретическая механика.
Тема урока: Определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил
Тип урока: Практическое задание. Решение задач.
Цели урока:
1. Обучающая: закрепить знания по определению равнодействующей плоской системы сходящихся сил аналитическим и графическим способами
2. Развивающая: выяснить, уравновешена ли заданная система сил, сформировать навыки построения силового многоугольника и определения проекций сил на оси
3. Воспитательная: воспитать трудолюбие, аккуратность
Оборудование:инструкция к практической работе, калькулятор, чертежные инструменты
Порядок выполнения работы
1. Запишите в отчет название работы и цель.
2. Прочитайте теоретическое обоснование, внимательно рассмотрите алгоритм решения задачи и приведенные примеры.
3. Самостоятельно выполните задания по предложенному преподавателем варианту, сделайте вывод по решенной задаче.
4. Запишите в отчет ответы на контрольные вопросы.
5. Сформулируйте вывод по практической работе
Теоретическое обоснование
Исследование любой системы сил начинают с определения взаимного расположения этих сил. Если линии действия всех сил расположены в одной плоскости и пересекаются в одной точке, то они образуют плоскую систему сходящихся сил.
|
|
|
Число сил, образующих данную систему может быть любым. Последовательно складывая силы, их приводят к одной равнодействующей силе. Один из главных вопросов, который следует решить, исследуя систему сил, - это вопрос о том, является ли данная система уравновешенной или неуравновешенной.
Необходимым и достаточным признаком уравновешенности системы сходящихся сил, является равенство нулю их равнодействующей силы. Точка, к которой приложена уравновешенная система сил, находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Сложение сил можно производить двумя способами: графическим и аналитическим. Графическое сложение плоской системы сходящихся сил производят путем построения силового многоугольника. Последовательность построения силового многоугольника приведена в таблице 1.1
Графический способ позволяет довольно быстро и наглядно произвести сложение системы сил, но точность определения величины и направления сил зависит от точности выполненных построений.
Более точные результаты можно получить, применяя аналитический способ, основанный на вычислении проекций сил на оси координат. Последовательность вычисления равнодействующей плоской системы сходящихся сил аналитически способом приведена в таблице 1.2.
|
|
|
Определение проекций силы на ось для различных вариантов расположения силы относительно оси представлено на рисунке 1.1
|
| Рисунок 1.1 |
Алгоритм решения задачи
Таблица 1.1 — Последовательность действий при построении силового многоугольника
| № п/п | Наименование операций | Эскиз |
| 1 | Из произвольной точки отложить первый вектор силы | 
|
| 2 | Из конца первого вектора отложить вектор второй силы | 
|
| 3 | Из конца второго вектора отложить вектор третьей силы и т. д. Повторить n-1 раз | 
|
| 4 | Направить замыкающий вектор от начала первого вектора в конец последнего | 
|
| 5 | Определить величину и направление равнодействующей и сделать вывод об уравновешенности системы: | |
| а) система уравновешена, если cиловой многоугольник замкнут | 
| |
| б) если силовой многоугольник не замкнут, то система сил не уравновешена | 
|
Таблица 1.2 — Последовательность действий при определении равнодействующей аналитическим способом
| № п/п | Наименование операций | Эскиз | ||
| 1 | Изобразить схематически тело и заданные силы. Найти точку пересечения этих сил. |
| ||
| 2 | Провести оси координат так, чтобы одна ось была перпендикулярна некоторым силам. Начало координат совместить с точкой пересечения сил. Указать острые углы, образованные с осями координат. | |||
| 3 | Вычислить величину проекций равнодействующей силы на оси координат. Она определяется как сумма проекций всех сил системы на эти оси. | 
| ||
| 4 | Вычислить равнодействующую по формуле | 
| ||
| 5 | Вычислить тангенс угла наклона равнодействующей к оси абсцисс и определить угол 
|   
| ||
| 6 | Определить, уравновешена ли система | а) при  система уравновешена
б) при  система сил не уравновешена
|
Пример: Для заданной плоской системы сходящихся сил (рисунок 1.4) определить равнодействующую аналитическим и графическим способами. Выявить, уравновешена ли система.
Дано: 
, 
, 
, 
Найти: 
, 
Решение
I. Аналитический способ
1. Перестраиваем силы согласно заданных углов (рисунок 1.2)
|
| Рисунок 1.2 |
2. Задаем оси координат так, чтобы одна ось была перпендикулярна некоторым силам. Начало координат совмещаем с точкой пересечения сил. Указываем острые углы, образованные силами с осями координат
|
|
|
3. Определяем проекции равнодействующей на з данные оси координат.
4. Определяем величину равнодействующей
5. Вычисляем тангенс угла наклона равнодействующей к оси абсцисс и определяем угол 
6. Определяем, уравновешена ли система. Т.к. 
, то система не уравновешена
II. Графический способ.
1. Выбираем масштаб построения, исходя из величины заданных сил. Для нашей задачи принимаем масштаб 
2. Определяем длины отрезков, изображающих силы.
3. Строим силовой многоугольник (рисунок 1.3). Из произвольной точки 
откладываем отрезок 
, изображающий вектор силы 
. Следует помнить, что силы необходимо строить так, как они заданы на рисунке, т.е. с учетом расположения сил под определенными углами и с учетом их направления. К концу отрезка (сила 
) достраиваем отрезок 
, изображающий вектор силы 
. Далее к концу отрезка 
достраиваем отрезок 
, изображающий вектор силы 
. Проводим равнодействующую силу – это будет вектор, выходящий из начала первого вектора (точки о) и идущий в конец последнего вектора (к точке с)
|
| Рисунок 1.3 |
4. Определяем величину равнодействующей и угол ее наклона к оси абсцисс. Для определения величины равнодействующей линейкой замеряем отрезок 
. 
Определяем равнодействующую: 
С помощью транспортира измеряем угол наклона равнодействующей к оси абсцисс (угол 
: 
5. Делаем вывод об уравновешенности системы. Т.к. силовой многоугольник не замкнут, то система не уравновешена.
III. Окончательный вывод по задаче: Т.к. результаты определения равнодействующей и угла ее наклона к оси абсцисс в обоих способах решения примерно равны, то задача решена верно. Данная система не уравновешена.
Задания для практической работы
.
Для заданной плоской системы сходящихся сил определить равнодействующую аналитическим и графическим способами. Выявить, уравновешена ли система. Исходные данные по вариантам представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 — Исходные данные
| Вариант |
Рисунок 1.4 | |||||
| Заданные силы, Н | Угол между силой и осью х. град | |||||
| 
| 
| 
| 
| 
| |
| 1 | 9 | 7 | 4 | 330 | 120 | 210 |
| 2 | 6 | 5 | 3 | 60 | 135 | 270 |
| 3 | 2 | 3 | 8 | 120 | 180 | 300 |
| 4 | 3 | 4 | 6 | 45 | 150 | 240 |
| 5 | 5 | 2 | 9 | 30 | 180 | 225 |
| 6 | 4 | 6 | 8 | 90 | 150 | 270 |
| 7 | 3 | 9 | 6 | 270 | 120 | 60 |
| 8 | 1 | 7 | 8 | 300 | 60 | 150 |
| 9 | 8 | 6 | 4 | 135 | 210 | 330 |
| 10 | 2 | 7 | 9 | 20 | 110 | 200 |
| 11 | 3 | 5 | 6 | 40 | 160 | 270 |
| 12 | 4 | 7 | 1 | 60 | 140 | 220 |
| 13 | 5 | 4 | 3 | 75 | 180 | 225 |
| 14 | 6 | 3 | 9 | 80 | 120 | 330 |
| 15 | 7 | 5 | 4 | 210 | 130 | 30 |
| 16 | 8 | 1 | 3 | 180 | 225 | 45 |
| 17 | 5 | 7 | 8 | 45 | 190 | 240 |
| 18 | 4 | 9 | 2 | 20 | 200 | 270 |
| 19 | 3 | 2 | 9 | 140 | 80 | 120 |
| 20 | 2 | 8 | 5 | 135 | 30 | 290 |
| 21 | 7 | 8 | 9 | 150 | 45 | 330 |
| 22 | 1 | 7 | 3 | 120 | 60 | 20 |
| 23 | 3 | 4 | 5 | 60 | 300 | 90 |
| 24 | 2 | 1 | 9 | 150 | 240 | 270 |
| 25 | 4 | 3 | 6 | 45 | 90 | 180 |
| 26 | 8 | 7 | 9 | 60 | 120 | 300 |
| 27 | 9 | 1 | 4 | 20 | 210 | 90 |
| 28 | 3 | 4 | 6 | 110 | 200 | 310 |
| 29 | 1 | 6 | 9 | 60 | 110 | 225 |
| 30 | 4 | 8 | 2 | 45 | 135 | 315 |
Вывод о достигнутых целях работы.
Домашнее задание:
Ответить на контрольные вопросы.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 34; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!