schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Определение реакции опоры YA
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Для нахождения реакции опоры YA используется уравнение моментов сил относительно оси Ox. В результате вычислений находится значение YA.
Подробное решение
Дано:
\[ F = 128 \text{ Н} \]
\[ Q = \frac{F}{2} = \frac{128}{2} = 64 \text{ Н} \]
\[ M = 18 \text{ Н}\cdot\text{м} \]
\[ r = 0,3 \text{ м} \]
\[ a = 0,3 \text{ м} \]
\[ F \parallel Q \parallel Oy \]
Найти: \( Y_A \)
Решение:
Для определения реакции \( Y_A \) составим уравнение моментов всех сил относительно оси \( Ox \). Ось \( Ox \) проходит через точку \( O \) перпендикулярно плоскости чертежа (на нас).
Согласно правилу знаков, момент силы положителен, если она стремится повернуть тело против часовой стрелки при взгляде с конца оси.
1. Момент пары сил \( M \) направлен вдоль оси \( Oz \), поэтому его проекция на ось \( Ox \) равна нулю. Однако, в данной задаче под \( M \) может подразумеваться сосредоточенный момент, действующий в плоскости \( yz \). Судя по вектору на рисунке, момент \( M \) приложен в точке \( O \) и вращает систему вокруг оси \( Ox \).
2. Сила \( F \) создает момент относительно оси \( Ox \). Плечо силы \( F \) до оси \( Ox \) равно расстоянию по вертикали, то есть \( a \). Сила \( F \) направлена влево (отрицательное направление \( Oy \)), ее момент: \( -F \cdot a \).
3. Сила \( Q \) создает момент относительно оси \( Ox \). Плечо силы \( Q \) до оси \( Ox \) равно \( 2a \). Сила \( Q \) направлена влево, ее момент: \( -Q \cdot 2a \).
4. Реакция \( Y_A \) приложена в точке \( A \) на расстоянии \( 2a \) от оси \( Ox \). Она направлена вправо (положительное направление \( Oy \)), ее момент: \( Y_A \cdot 2a \).
Составим уравнение равновесия \( \sum M_{Ox} = 0 \):
\[ M + Y_A \cdot 2a - F \cdot a - Q \cdot 2a = 0 \]
Подставим известные значения:
\[ 18 + Y_A \cdot (2 \cdot 0,3) - 128 \cdot 0,3 - 64 \cdot (2 \cdot 0,3) = 0 \]
\[ 18 + 0,6 \cdot Y_A - 38,4 - 38,4 = 0 \]
\[ 0,6 \cdot Y_A - 58,8 = 0 \]
\[ 0,6 \cdot Y_A = 58,8 \]
\[ Y_A = \frac{58,8}{0,6} \]
\[ Y_A = 98 \text{ Н} \]
Ответ: \( Y_A = 98 \text{ Н} \).