schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: консольная балка методом сечений
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Изгибающий момент в консольной балке, нагруженной силой на свободном конце, равен произведению силы на расстояние от точки приложения до рассматриваемого сечения. Метод сечений позволяет определить внутренние усилия в балке.
Подробное решение
Для решения этой задачи воспользуемся методом сечений для консольной балки.
1. Анализ схемы:
На рисунке изображена консольная балка (балка, жестко защемленная с одного конца), на свободном конце которой приложена сосредоточенная сила \( F \). Координата \( z \) отсчитывается от свободного правого конца балки влево.
2. Определение момента:
Рассмотрим правую отсеченную часть балки длиной \( z \). На эту часть действует только одна внешняя сила — сила \( F \), направленная вниз.
Изгибающий момент в произвольном сечении \( z \) равен произведению силы на плечо (расстояние от точки приложения силы до рассматриваемого сечения):
\[ |M(z)| = F \cdot z \]
3. Правило знаков:
В сопротивлении материалов изгибающий момент считается отрицательным, если он вызывает растяжение верхних волокон балки (балка изгибается выпуклостью вверх). Сила \( F \), приложенная к свободному концу и направленная вниз, именно так и деформирует консоль. Следовательно, значение момента будет иметь знак «минус»:
\[ M(z) = -F \cdot z \]
Правильный ответ:
2) \( M(z) = -F \cdot z \)