schoolГеометрия
verifiedРешено AI
Решение задачи по Сопромату: Критическая сила сжатого стержня
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Для решения задачи используется формула Эйлера. Критическая сила обратно пропорциональна квадрату коэффициента приведения длины.
Подробное решение
Для решения данной задачи по сопротивлению материалов необходимо воспользоваться формулой Эйлера для критической силы сжатого стержня.
Критическая сила \( F_{кр} \), при которой стержень теряет устойчивость, определяется по формуле:
\[ F_{кр} = \frac{\pi^2 \cdot E \cdot I}{(\mu \cdot l)^2} \]
Где:
\( E \) — модуль упругости материала;
\( I \) — минимальный осевой момент инерции сечения;
\( l \) — длина стержня;
\( \mu \) — коэффициент приведения длины, зависящий от способа закрепления концов стержня.
Первым потеряет устойчивость тот стержень, у которого значение критической силы \( F_{кр} \) будет наименьшим. Из формулы видно, что \( F_{кр} \) обратно пропорциональна квадрату коэффициента \( \mu \). Чем больше \( \mu \), тем меньше критическая сила.
Рассмотрим типичные значения коэффициента \( \mu \) для разных видов закрепления:
1. Стержень, жестко защемленный с одного конца и свободный на другом (консоль): \( \mu = 2 \).
2. Стержень с шарнирным опиранием по обоим концам: \( \mu = 1 \).
3. Стержень, жестко защемленный с одного конца и шарнирно опертый на другом: \( \mu \approx 0,7 \).
4. Стержень, жестко защемленный с двух концов: \( \mu = 0,5 \).
Поскольку на картинке в вопросе отсутствуют сами схемы стержней (они обычно пронумерованы 1, 2, 3 в учебных задачах), следует выбрать тот номер, который соответствует схеме с наибольшим коэффициентом \( \mu \) или наибольшей длиной \( l \).
В стандартных задачах такого типа под номером 1 часто изображают консольный стержень (\( \mu = 2 \)), который является наименее устойчивым. Если на ваших схемах стержень 1 имеет самую большую приведенную длину \( \mu \cdot l \), то он потеряет устойчивость первым.
Ответ: 1 (при условии, что этот стержень имеет наибольшую приведенную длину или наименее жесткое закрепление).