Mument ta' forza – problemi u soluzzjonijiet

Mument ta' forza – problemi u soluzzjonijiet

1. Jekk F R hija l-forza netta ta' F 1 , F 2 , u F 3 , x'inhi l-kobor tal-forza F 2 u x?

Magħruf:

Forza netta (FR) = 40 NMument tal-forza – problemi u soluzzjonijiet 1

Forza 1 (F1 ) = 10 N

Forza (F3 ) = 20 N

Meħtieġa: Il-kobor tal-forza F2 u d-distanza ta' x

Soluzzjoni:

Sib il-kobor tal-forza F2 :

Il-forza tipponta 'l fuq, b'sinjal negattiv u l-forza tipponta 'l isfel, b'sinjal negattiv.

ΣF = 0

– F R + F 1 + F 2 – F 3 = 0

– 40 + 10 + F2 – 20 = 0

– 30 + F2 – 20 = 0

– 50 + F2 = 0

F2 = 50 Newton.

Is-sinjal plus jindika li d-direzzjoni tal-forza hija 'l fuq.

Sib x.

Agħżel A bħala l-assi tar-rotazzjoni.

τ 1 = F 1 l 1 = (10 N)(1 m) = 10 Nm

It-torque 1 idawwar ir-raġġ kontra l-arloġġ u għalhekk nassenjaw sinjal pożittiv lit-torque 3.

τ 2 = F 2 x = (50)(x) = 50x Nm

It-torque 1 idawwar ir-raġġ kontra l-arloġġ u għalhekk nassenjaw sinjal pożittiv lit-torque 3.

τ 3 = F 3 x = (20 N)(1.75 m) = -35 Nm

It-torque 2 idur ir-raġġ lejn l-arloġġ u għalhekk nassenjaw sinjal negattiv lit-torque 2.

Il-mument nett tal-forza :

Στ = 0

10 + 50x – 35 = 0

50x - 25 = 0

50x = 25

x = 25/50

x = 0.5 m

2. Il-forzi ta' F1 , F2 , F3 , u F4 jaġixxu fuq il-virga ta' ABCD kif muri fil-figura. Jekk il-massa tal-virga tiġi injorata, x'inhi l-kobor tal-mument tal-forza, madwar il-punt A.

L-assi tar-rotazzjoni = il-punt A.

Magħruf:

Forza F1 = 10 N, id-driegħ tal-lieva l1 = 0 Mument tal-forza – problemi u soluzzjonijiet 2

Forza F2 = 4 N, id-driegħ tal-lieva l2 = 2 metri

Forza F3 = 5 N, id-driegħ tal-lieva l3 = 3 metri

Forza F4 = 10 N, id-driegħ tal-lieva l4 = 6 metri

Meħtieġ: il-mument tal-forza madwar il-punt A

Soluzzjoni:

Mument tal-forza 1 (τ 1 ) = F 1 l 1 = (10)(0) = 0

Mument tal-forza 2 (τ 2 ) = F 2 l 2 = (4)(2) = -8 Nm

Mument tal-forza 3 (τ 3 ) = F 3 l 3 = (5)(3) = 15 Nm

Mument tal-forza 4 (τ 4 ) = F 4 l 4 = (10)(6) = -60 Nm

Jekk it-torque dawwar il-virga kontra l-arloġġ allura nagħtu sinjal pożittiv.

Jekk it-torque jdawwar il-virga lejn l-arloġġ allura nagħtu sinjal negattiv.

Ir-riżultanti tal-mument tal-forza:

τ = 0 – 8 Nm + 15 Nm – 60 Nm

τ = -68 Nm + 15 Nm

τ = -53 Nm

Is-sinjal tan-nuqqas jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga lejn l-arloġġ.

3. Tliet forzi jaġixxu fuq virga, F A = ​​​​F C = 10 N u F B = 20 N, kif muri fil-figura t'hawn taħt. Jekk id-distanza ta' AB = BC = 20 ċm, x'inhu l-mument tal-forza madwar il-punt C.

Magħruf:

L-assi tar-rotazzjoni fil-punt C.Mument tal-forza – problemi u soluzzjonijiet 3

Distanza bejn F A u l-assi tar-rotazzjoni (r AC ) = 40 ċm = 0,4 metri

Distanza bejn F B u l-assi tar-rotazzjoni (r BC ) = 20 ċm = 0.2 metri

Distanza bejn F C u l-assi tar-rotazzjoni (r CC ) = 0 ċm

F A = ​​10 Newton

F B = 20 Newton

FC = 10 Newtons

Meħtieġa: Ir-riżultanti tal-mument tal-forza madwar il-punt C.

Soluzzjoni:

Il-mument tal-forza A:

Στ A = (F A )(r AC sin 90 o ) = (10 N)(0,4 m)(1) = -4 Nm

Is-sinjal tan-nuqqas jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga lejn l-arloġġ.

Il-mument tal-forza B:

Στ B = (F B )(r BC sin 90 o ) = (20 N)(0,2 m)(1) = 4 Nm

Is-sinjal plus jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga kontra l-arloġġ.

Il-mument tal-forza C:

Στ C = (F C )(r CC sin 90 o ) = (10 N)(0)(1) = 0

Ir-riżultanti tal-mument tal-forza:

Στ = Στ 1 + Στ 2 + Στ 3

Στ = -4 + 4 + 0

Στ = 0 Nm

4. It-tul ta' virga huwa 50 ċm. Tliet forzi jaġixxu fuq il-virga, kif muri fil-figura t'hawn taħt. Jekk l-assi tar-rotazzjoni huwa l-punt C, x'inhu n-nett tal-mument tal-forza?

Magħruf:

L-assi tar-rotazzjoni fil-punt C.Mument tal-forza – problemi u soluzzjonijiet 4

Id-distanza bejn F1 u l-assi tar-rotazzjoni hija (r1 ) = 30 ċm = 0,3 metri

Distanza bejn F2 u l-assi tar-rotazzjoni (r2 ) = 10 ċm = 0,1 metri

Distanza bejn F3 u l-assi tar-rotazzjoni (r3 ) = 20 ċm = 0,2 metri

F1 = 10 Newton

F2 = 10 Newton

F3 = 10 Newton

Mixtieqa: Ir-riżultat tal-mument tal-forza madwar il-punt C.

Soluzzjoni:

Mument tal-forza 1:

Στ 1 = (F 1 )(r 1 sin 90 o ) = (10 N)(0,3 m)(1) = -3 Nm

Is-sinjal tan-nuqqas jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga lejn l-arloġġ.

Mument tal-forza 2:

Στ 2 = (F 2 )(r 2 sin 90 o ) = (10 N)(0,1 m)(1) = 1 Nm

Is-sinjal plus jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga kontra l-arloġġ.

Mument tal-forza 3:

Στ 3 = (F 3 )(r 3 sin 30 o ) = (10 N)(0,2 m)(0,5) = -1 Nm

Is-sinjal tan-nuqqas jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga lejn l-arloġġ.

Ir-riżultanti tal-mument tal-forza:

Στ = Στ 1 + Στ 2 + Στ 3

Στ = -3 + 1 – 1

Στ = -3 Nm

Is-sinjal tan-nuqqas jindika li r-riżultanti tal-mument tal-forza jdur il-virga lejn l-arloġġ.

5. Tliet forzi F1 , F2 , u F3 jaġixxu fuq virga kif muri fil-figura t'hawn taħt. It-tul tal-virga huwa ta' 4 metri. X'inhu l-mument tal-forza madwar il-punt C.

(sin 53 o = 0.8, cos 53 o = 0.6, AB = BC = CD = DE = 1 metru)

Magħruf:

L-assi tar-rotazzjoni fil-punt C. Mument tal-forza – problemi u soluzzjonijiet 5

Forza 1 (F1 ) = 5 Newton

Id-distanza bejn il-linja ta' azzjoni ta' F1 mal -assi tar-rotazzjoni (r1 ) = 2 metri

Forza 2 (F2 ) = 0.4 Newton

Id-distanza bejn il-linja ta' azzjoni ta' F2 mal -assi tar-rotazzjoni (r2 ) = metru wieħed

Forza 3 (F3 ) = 4.8 Newton

Id-distanza bejn il-linja ta' azzjoni ta' F3 mal -assi tar-rotazzjoni (r3 ) = 2 metri

Meħtieġ: Il-mument tal-forza madwar il-punt C.

Soluzzjoni:

Mument tal-forza 1:

τ 1 = F 1 r sin 53 o = (5 N)(2 m)(0,8) = (10)(0,8) N = 8 N

Is-sinjal plus jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga kontra l-arloġġ.

Mument tal-forza 2:

τ 2 = F 2 r sin 90 o = (0,4 N)(1 m)(1) = -0,4 N

Is-sinjal tan-nuqqas jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga lejn l-arloġġ.

Mument tal-forza 3:

τ 3 = F 3 r sin 90 o = (4,8 N)(2 m)(1) = -9,6 N

Is-sinjal tan-nuqqas jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga lejn l-arloġġ.

Ir-riżultanti tal-mument tal-forza:

Στ = τ 1 – τ 2 – τ 3 = 8 – 0,4 – 9,6 = 8 – 10 = 2 Nm

Is-sinjal plus jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga kontra l-arloġġ.

6. X'inhi r-riżultanti tal-mument tal-forza madwar l-assi tar-rotazzjoni fil-punt O mill-forzi li jaġixxu fuq il-virga, kif muri fil-figura t'hawn taħt?

Magħruf:

L-assi tar-rotazzjoni fil-punt O. Mument tal-forza – problemi u soluzzjonijiet 6

Forza 1 (F1 ) = 6 Newton

Id-distanza bejn il-linja ta' azzjoni ta' F1 mal -assi tar-rotazzjoni (r1 ) = metru wieħed

Forza 2 (F2 ) = 6 Newton

Id-distanza bejn il-linja ta' azzjoni ta' F2 mal -assi tar-rotazzjoni (r2 ) = 2 metri

Forza 3 (F3 ) = 4 Newton

Id-distanza bejn il-linja ta' azzjoni ta' F3 mal -assi tar-rotazzjoni (r3 ) = 2 metri

Meħtieġa: Ir-riżultanti tal-mument tal-forza madwar il-punt C

Soluzzjoni:

Mument tal-forza 1:

τ 1 = F 1 l 1 = (6 N)(1 m) = 6 Nm

Is-sinjal plus jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga kontra l-arloġġ.

Mument tal-forza 2:

τ 2 = F 2 r 2 sin 30 o = (6 N)(2 m)(0,5)= 6 Nm

Is-sinjal plus jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga kontra l-arloġġ.

Mument tal-forza 3:

τ 3 = F 3 l 3 = (4 N)(2 m) = -8 Nm

Is-sinjal tan-nuqqas jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga lejn l-arloġġ.

Ir-riżultanti tal-mument tal-forza:

Στ = τ 1 + τ 2 – τ 3 = 6 + 6 – 8 = 4 Nm

Is-sinjal plus jindika li l-mument tal-forza jdawwar il-virga kontra l-arloġġ.