schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: определение реакции опоры B
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
На странице представлено подробное решение задачи по физике, включающее нахождение реакции опоры B при наличии распределенной нагрузки и силы, приложенной под углом. Решение содержит все необходимые шаги и формулы.
Подробное решение
Дано:
\(q = 4\) Н/м
\(F = 10\) Н
\(L = AB = 3\) м
\(AC = \frac{1}{3} AB = 1\) м
\(\alpha = 45^{\circ}\)
Найти: \(R_B\) — ?
Решение:
1. Заменим распределенную нагрузку \(q\) равнодействующей силой \(Q\). Она приложена в середине участка \(CB\).
Длина участка \(CB = AB - AC = 3 - 1 = 2\) м.
\[Q = q \cdot CB = 4 \cdot 2 = 8 \text{ Н}\]
Точка приложения \(Q\) находится на расстоянии от опоры \(A\):
\[L_Q = AC + \frac{CB}{2} = 1 + \frac{2}{2} = 2 \text{ м}\]
2. Разложим силу \(F\) на вертикальную и горизонтальную составляющие. Для нахождения реакции опоры \(B\) (которая является подвижной и имеет только вертикальную составляющую \(R_B\)) нам понадобится вертикальная составляющая силы \(F\):
\[F_y = F \cdot \sin(\alpha) = 10 \cdot \sin(45^{\circ}) = 10 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 5\sqrt{2} \approx 7,07 \text{ Н}\]
3. Составим уравнение моментов сил относительно точки \(A\), чтобы исключить неизвестные реакции в этой опоре (\(\sum M_A = 0\)):
\[R_B \cdot AB - F_y \cdot AC - Q \cdot L_Q = 0\]
4. Выразим и вычислим \(R_B\):
\[R_B \cdot 3 - 7,07 \cdot 1 - 8 \cdot 2 = 0\]
\[3 \cdot R_B = 7,07 + 16\]
\[3 \cdot R_B = 23,07\]
\[R_B = \frac{23,07}{3} = 7,69 \text{ Н}\]
Если использовать точное значение с корнем:
\[R_B = \frac{5\sqrt{2} + 16}{3} \approx \frac{7,071 + 16}{3} \approx 7,69 \text{ Н}\]
Ответ: 7,69