На вал АС масою 5 кг наділи шкіл В масою 15 кг як зображено на рисунку Які сили діють на підшипники А і С якщо АС=1м, ВС=30 см ?


На вал АС масою 5 кг наділи шкіл В масою 15 кг як зображено на рисунку Які сили діють на підшипники

Karelina1988 Karelina1988    1   25.05.2020 15:12    36

Ответы
Анастасия5863 Анастасия5863  08.01.2024 00:26
Для того чтобы рассчитать силы, действующие на підшипники, необходимо использовать закон сохранения момента импульса. Закон гласит, что сумма моментов импульса до и после действия всех сил должна быть одинаковой.

Моментом импульса называется произведение силы на расстояние до точки приложения этой силы (момент силы). В данном случае момент силы равен произведению величины силы на расстояние до опорного пункта подшипников А и С.

Для понимания задачи, нам нужно определить координатную систему. Пусть начало координат будет в точке А, ось X будет проходить через А и окончание вала АС, а ось Y будет проходить перпендикулярно оси X через точку B.

Так как шило В находится на расстоянии 30 см от оси X, то его момент силы равен M = F * r = F * 0.3 м, где F - сила, действующая на шкилу В.

Также на вал АС действует сила тяжести клепки АС массой 5 кг. Давайте рассчитаем эту силу тяжести. Сила тяжести равна массе тела, умноженной на ускорение свободного падения g (g = 9.8 м/с^2). Таким образом, сила тяжести клепки АС равна F_ас = m_ас * g = 5 кг * 9.8 м/с^2.

Из закона сохранения момента импульса следует, что момент силы на шкиле С равен моменту силы на шкиле А плюс момент силы на шкиле В. Обозначим F_с - силу, действующую на шкилу С.

Таким образом, у нас есть два уравнения:
M_ас = F_с * r_с
M = F_с * r_с + F_ас * r_ас

Мы знаем, что r_ас = 1 м, r_с = 0.2 м (так как шкила С находится на 20 см от оси X), и F_ас, F и r_ас нам нужно найти.

Теперь мы можем решить эту систему уравнений методом замены или сложением.

Следуя шагам решения, мы получим:
M_ас = F_с * r_с
M = F_с * r_с + F_ас * r_ас

M_ас = F_с * 0.2 м
M = F_с * 0.2 м + F_ас * 1 м

Подставим значения второго уравнения из первого:
F_с * 0.2 м + F_ас * 1 м = F_с * 0.5 м * * (5 кг * 9.8 м/с^2) * 0.2 м + F_ас * 1 м = (5 кг * 9.8 м/с^2) * 0.5 м
0.98 кг/с^2 * F_ас + F_ас = 24.51 кг * м/с^2
1.98 кг/с^2 * F_ас = 24.51 кг * м/с^2

Теперь найдем F_ас:
F_ас = 24.51 кг * м/с^2 / 1.98 кг/с^2
F_ас ≈ 12.38 кг * м/с^2

Теперь найдем F_с, подставив этот результат в первое уравнение:
M_ас = F_с * 0.2 м
F_с = M_ас / 0.2 м
F_с = 12.38 кг * м/с^2 / 0.2 м
F_с ≈ 61.9 кг * м/с^2

Таким образом, сила, действующая на подшипник А, равна примерно 61.9 кг * м/с^2, а сила, действующая на подшипник С, равна примерно 12.38 кг * м/с^2.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика