schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Найти силу реакции опоры RA
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Сила реакции опоры RA находится из условий равновесия стержня с учетом распределенной нагрузки. В данном решении представлены подробные вычисления и объяснения.
Подробное решение
Дано:
\[ L = 2,3 \text{ м} \]
\[ q = 1,7 \text{ Н/м} \]
\[ \alpha = 45^\circ \]
Найти:
\[ R_A - ? \]
Решение:
1. Заменим распределенную нагрузку \( q \) равнодействующей силой \( Q \). Так как нагрузка распределена равномерно по всей длине стержня \( AB \), то величина равнодействующей равна:
\[ Q = q \cdot L \]
\[ Q = 1,7 \cdot 2,3 = 3,91 \text{ Н} \]
Эта сила приложена в середине стержня \( AB \) и направлена перпендикулярно к нему.
2. Рассмотрим равновесие стержня \( AB \). Стержень закреплен в точке \( A \) шарнирно-неподвижной опорой, а в точке \( B \) он соединен шарниром с Г-образной конструкцией. Однако, судя по схеме и типичным задачам такого рода, Г-образная часть жестко защемлена в основании. В точке \( B \) возникает реакция, направление которой зависит от связей.
3. Для определения реакции в точке \( A \) воспользуемся уравнением моментов относительно точки \( B \). Сумма моментов всех сил относительно точки \( B \) должна быть равна нулю:
\[ \sum M_B = 0 \]
4. Сила \( Q \) создает момент относительно точки \( B \). Плечо этой силы равно половине длины стержня:
\[ d_Q = \frac{L}{2} \]
Момент от силы \( Q \) (вращает по часовой стрелке):
\[ M_Q = Q \cdot \frac{L}{2} \]
5. Реакция опоры \( A \) имеет две составляющие: вертикальную \( R_{Ay} \) и горизонтальную \( R_{Ax} \). Однако, если рассматривать стержень \( AB \) как отдельное тело, то полная реакция \( R_A \) в данной системе при перпендикулярной нагрузке и симметрии часто ищется через проекции.
Но проще всего найти полную реакцию, понимая, что в статически определимых задачах такого типа (где стержень рассматривается отдельно) реакция в опоре \( A \) будет уравновешивать часть нагрузки.
6. Из уравнения моментов относительно точки \( B \):
\[ R_{An} \cdot L - Q \cdot \frac{L}{2} = 0 \]
где \( R_{An} \) — составляющая реакции в точке \( A \), перпендикулярная стержню.
\[ R_{An} = \frac{Q}{2} = \frac{3,91}{2} = 1,955 \text{ Н} \]
7. Так как нагрузка \( q \) направлена строго перпендикулярно стержню, и других активных сил (продольных) нет, то полная реакция в шарнире \( A \) (при условии, что в \( B \) также только нормальная реакция) будет равна половине общей нагрузки:
\[ R_A = \frac{Q}{2} \]
\[ R_A = \frac{3,91}{2} = 1,955 \text{ Н} \]
Округлим результат до сотых.
Ответ: \( R_A = 1,96 \text{ Н} \).