Эти вещи окружают нас повсюду и исправно служат нам каждый день. Ими настолько легко и удобно пользоваться, что мы практически не замечаем их работы, воспринимая их повсеместное присутствие как должное. Между тем за внешней простотой зачастую скрываются весьма сложные, оригинальные и остроумные инженерные идеи, которые вложили в них создатели. Этим материалом мы отдаем должное простым вещам, которые делают нашу жизнь легкой. Что делает: высота ступеньки у эскалатора несколько больше, чем у обычной лестницы — ведь по нему вовсе не обязательно ходить пешком. Однако при приближении к выходу ступеньки становятся все ниже, а затем и вовсе превращаются в ровный пол. Как работает: каждая ступенька в сечении представляет собой треугольник. Об один из его углов мы можем в спешке споткнуться, второй первым уходит под пол, когда мы приближаемся к концу эскалатора (назовем его «дальним»), а третий скрывается где-то внизу за следующей ступенькой (он будет «нижним»). «Дальние» углы всех ступенек шарнирно прикреплены к звеньям двух гигантских цепей, натянутых под полом. Вся лестница напоминает гусеницу танка. Почему же ступеньки, растянутые между цепями, не болтаются свободно, как маятники? Все дело в том, что к «нижним» углам ступенек прикреплены ролики, которые катятся по направляющим рельсам. Чем ближе рельс подходит к цепи, тем выше поднимается ступенька. Самое интересное, что на обратном пути ступеньки также едут по рельсам, но уже «вверх тормашками». Вся нагрузка приходится на рельсы, а цепь лишь приводит ступеньки в движение. Механизм перехода роликов с верхнего рельса на нижний — самая сложная и шумная часть эскалатора. Эскалатор, поднимающий людей на один этаж, приводится в действие двигателем мощностью примерно 100 л.с. При скорости 44 метра в минуту он перевозит более 10 000 человек в час. Что делает: торговый автомат принимает опущенные в слот монетки и точно определяет их номинал. Однако он отказывается признавать пластиковые фишки, железные шайбы, монеты других государств. Как работает: механизм распознавания похож на аттракцион в парке, только предназначен он не для людей, а для монеток. Пройдя через слот, монета попадает на наклонный желоб. Первое испытание, самое важное, — проверка «магнитной подписи». Монета прокатывается между двумя катушками индуктивности. Одна создает магнитное поле, а другая считывает его. Материал и размер металлического диска оказывают характерное воздействие на поле, которое не зависит от того, старая монета или новая, чистая или грязная. А вот кусочек пластика или иностранное платежное средство такую проверку пройти не смогут. Доказав свою подлинность, монетка катится на сортировщик. Это желоб, вдоль которого уложены взвешивающие коромысла по убыванию массы. Чтобы открыть «ворота», монетка должна перевесить противовес. Только самая тяжелая монета может провалиться в первые ворота, самая легкая же докатится до последних. Существует немало похожих устройств, контролирующих также диаметр и толщину монет. Оканчивается желоб окошком сдачи — туда скатывается весь мусор, который недобросовестные граждане пытались выдать за деньги. Разумеется, электронная торговля не обходится без казусов. К примеру, очень многие торговые автоматы в Европе не принимают монеты номиналом в два евро. Это связано с тем, что монета в десять тайских батов идентична ей по размеру и материалу, хотя ценность ее в восемь раз ниже. Что делает: когда мы нажимаем на рычаг, офисное кресло плавно опускается вниз под весом сидящего человека или столь же плавно поднимается, если седока в нем нет. Стоит отпустить рычаг, и кресло непоколебимо замирает на заданной высоте и лишь слегка пружинит для «мягкой посадки». Как работает: кресло опирается на газовую пружину, но работает она вовсе не так же, как шприц или велосипедный насос. Шток поршня крепится к ножкам кресла, сиденье же закреплено на цилиндре. Газовый цилиндр имеет отверстия в торцах и находится внутри внешнего цилиндра. Зазор между внутренним и внешним цилиндром служит каналом, по которому газ переходит из пространства над поршнем в пространство под поршнем. Как известно, давление в газах распределяется равномерно, а значит, давление с обеих сторон поршня всегда одинаково. Обратите внимание, что часть нижнего пространства цилиндра занята штоком, а площадь нижней поверхности поршня меньше площади верхней на размер площади сечения штока. Действуя на большую площадь, газ в верхней части цилиндра приводит поршень в движение. Так как давление газа в цилиндре значительно больше атмосферного (газ закачен туда еще на заводе, а небольшое количество масла и качественные сальники не дают ему утекать), силы газовой пружины хватает, чтобы поднимать кресло без нагрузки, если рычаг нажат. Однако пружина недостаточно сильна, чтобы поднять вес человека. Когда мы отпускаем рычаг, клапан перекрывает газу путь из верхней части цилиндра в обходной канал. Количество газа выше и ниже поршня становится фиксированным, и пружина блокируется, как шприц с закупоренной иглой. Что делает: Когда уровень топлива в бензобаке приближается к максимуму, внутри пистолета что-то щелкает, и подача горючего прекращается. При этом на пистолете не видно ни датчиков, ни даже электрических проводов. Как работает: Внутри заправочного пистолета бал правит эффект Вентури. Он заключается в том, что когда движущийся поток жидкости проходит через сужающуюся часть трубы, давление в жидкости падает. Поступающий из заправочного терминала бензин проходит через кольцо Вентури, диаметр которого меньше, чем диаметр шланга. В кольце есть отверстия, из которых, благодаря эффекту Вентури, подсасывается воздух. Отверстия соединяются с вакуумной камерой с диафрагмой на дне. Характерная круглая крышка перед рукояткой пистолета как раз скрывает вакуумную камеру. На конце крана можно увидеть еще одно маленькое отверстие-сенсор. Оно так же сообщается с вакуумной камерой. Пока топлива в баке мало, эффект Вентури высасывает из камеры воздух, однако он восполняется атмосферным воздухом через отверстие-сенсор. Давление в вакуумной камере остается атмосферным. Как только бензин достигнет отверстия-сенсора и перекроет доступ воздуха в камеру, в камере образуется вакуум и диафрагма втянется, запустив механизм запорного клапана. «Щелк» — и подача топлива прекращается. Если вставлять пистолет в горловину слишком плотно, недостаточный приток воздуха в бак может провоцировать ложные срабатывания защитного механизма. Что делает: при нажатии на кнопку прикуриватель быстро нагревается до нужной температуры, после чего выключается и подает звуковой сигнал — характерный щелчок. В прикуривателе нет ни электрических датчиков, ни замковых устройств. Как работает: существует несколько десятков различных запатентованных конструкций автомобильного прикуривателя. Объединяет их одно — наличие биметаллического диска. Соединение двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения заставляет диск энергично выгибаться при нагревании. Внешне диск похож на податливую крышечку от детского питания. В холодном состоянии он может легко прогнуться в любую сторону. Когда мы нажимаем на кнопку, мы преодолеваем усилие пружины 1 и проталкиваем вперед седло пружины 2, которое в свою очередь прогибает биметаллический диск от себя. Электрические контакты соединяются, и термоэлемент начинает нагреваться. Обратите внимание на наличие трех последовательных пружин. Первая пружина сильная, она делает кнопку тяжелой и удобной. Вторая пружина слабее, она удерживает на месте хрупкий биметаллический диск. Контактная пружина настолько слаба, что нагревшийся биметаллический диск легко преодолевает ее усилие, размыкая контакты. Именно отщелкивающийся диск издает громкий щелчок, сообщающий о том, что желанный огонь для курильщика готов. Что делает: выставив желаемую температуру с помощью регулятора, мы можем наслаждаться приятным теплым душем независимо от колебаний давления горячей или холодной воды в доме. Если же холодную воду неожиданно отключат полностью, термостат выключит душ, не дав хозяину обжечься. Как работает: сердце «умного» смесителя — термостатический элемент. Это цилиндр, внутри которого находится спираль из материала с высоким коэффициентом теплового расширения. К термостатическому элементу прикреплен поршень. Когда становится жарко, элемент расширяется, толкая поршень в одну сторону, при похолодании он сжимается, уводя поршень назад. Все изящество схемы термостатического смесителя заключается в том, что поршень управляет подачей горячей и холодной воды в противофазе. При повышении температуры он уменьшает поток горячей воды и дает больше холодной, и наоборот. Как саморегулирующаяся система смеситель сам поддерживает себя в равновесии. А смещать это равновесие (регулировать температуру воды) мы можем, изменяя положение термостатического элемента в смесителе с помощью резьбового регулятора. Что делает: перьевая ручка переносит на бумагу ровно столько чернил, сколько необходимо для красивого непрерывного письма, не больше и не меньше. Чернила не вытекают при хранении, их поток не прерывается при письме. Как работает: основные детали перьевой ручки — это резервуар, фидер и перо. Все они должны работать в согласии друг с другом. Если перевернуть вверх дном бутылку с водой, по характерным пузырькам можно судить о том, что при вытекании воды бутылка заполняется воздухом. В фидере есть несколько каналов: как правило, три небольших для жидкости и один большой для воздуха. Через отверстие в пере воздух проникает в фидер и затем в резервуар. Размер этого отверстия определяет, с какой скоростью воздух может проникать в резервуар, а значит, с какой скоростью чернила будут поставляться к перу. Через тончайшую прорезь в пере чернила из фидера попадают на бумагу благодаря капиллярному эффекту. Молекулы чернил притягиваются к металлу, смачивая его, и друг к другу. Благодаря этому эффекту чернила, образно говоря, вытягиваются из фидера при письме. Этот же эффект запирает ручку, когда она не касается бумаги. Кстати, каналы для чернил в фидере представляют собой не трубки, а прорези в плоскости и работают тоже благодаря эффекту смачивания. Уважаемые посетители сайта elementa-russia.ru,
Строительный крепёж elementa (элемента) – это Российская торговая марка, отвечающая требованиям тех, кто не желает переплачивать за «супер» бренды, для тех, кто ценит работу инженера выше задумок маркетолога.
elementa появилась на свет в 2010 году. К тому времени Российский рынок крепежа уже был захвачен крупными западными корпорациями. Что же могли предложить мы? За счёт чего мы могли сделать свой продукт востребованным?
За счет Качества, Надёжности, Профессионализма и Разумной стоимости!
Прошло всего около трёх лет, и крепёж elementa стал широко применяться на строительных объектах России и стран ближайшего зарубежья. Все это время elementa последовательно проводила в жизнь свою философию, своё видение - просто делать Качественный, Надёжный, Сертифицированный строительный крепёж. Это нашло выражение во многих аспектах.
Контроль качества – основа успеха!
Лекции и примеры решения задач механики. Простая механика
Механика простых вещей | Журнал Популярная Механика
Эскалатор
Торговый автомат
Офисное кресло
Заправочный пистолет
Автомобильный прикуриватель
Смеситель с термостатом
Перьевая ручка
Крепеж elementa
Есть и еще одно объяснение уверенного развития крепежа elementa. Известно, что строительные стандарты и требования в разных странах различны. elementa является Российской торговой маркой, отлично знакомой с этой проблемой. Одной из главных особенностей работы компании является адаптация крепёжной техники под условия работы именно в России. Конечно, производителю проще «штамповать» типовые, одинаковые изделия с юридически недействительными в России европейскими или американскими допусками. Но Строителям, Проектировщикам, Инженерам, для которых и работает elementa, такая унификация ни к чему.
Строительный крепёж elementa специально произведён для эксплуатации в Нашей стране, под Нашу нормативную документацию, в Нашем климате.
При производстве учитываются и условия перевозки, и особенности эксплуатации в России. Это составляющая качества, а значит репутации компании.
Контроль качества — это не только производственная категория. От того, кто будет с Вами работать на строительных площадках и проектных мастерских, тоже зависит немало. Вот почему контроль качества, в случае с elementa, распространяется и на наших сотрудников, и на выбор компаний - дистрибуторов. Акцент на грамотном инженерном сопровождении, обучении персонала и понятной контролируемой ценовой политике – важнейшие составляющие философии elementa.
Ассортимент продукции под торговой маркой elementa продолжает расширяться и развиваться, открывая для инженеров, строителей и проектировщиков новые стандарты качества и критерии инженерного сопровождения конечного потребителя строительного крепежа. Появляются новые категории товаров, существенно облегчающие и ускоряющие строительно-монтажные работы. Ведется тщательная работа над совершенствованием и модернизацией уже существующих продуктов, проводится сертификация продукции в ФАУ «ФЦС» России.
Результат не заставит себя долго ждать.
Мы стремимся к тому, чтобы завтрашняя статистика показала: строительный крепёж elementa работает надёжно, служит долго.
Данный электронный ресурс – это наше предложение к сотрудничеству. Он содержит развернутую информацию о наших продуктах и услугах. Данная информация поможет Вам правильно подобрать тот или иной крепежный элемент для решения стоящих перед Вами задач. В том случае, если Вам потребуется наша помощь или консультация, наши специалисты с радостью помогут Вам.
Благодарим вас за доверие и сотрудничество с elementa!
Генеральный директор ООО «Простая Механика» Александр Ильинич
elementa-russia.ru
Теоретическая механика – наука об общих законах механических взаимодействий между материальными телами, а также об общих законах движения тел по отношению друг к другу.
Механическое взаимодействие между материальными телами является простейшим и одновременно самым распространенным видом взаимодействия между физическими объектами. Механическое движение, будучи самым простым видом движения, является фундаментальным свойством материи.
Теоретическая механика, преподаваемая в техническом вузе, содержит три раздела: кинематику, статику и динамику.
Целью изучения дисциплины «Теоретическая механика» является формирование необходимой базы знаний для изучения других технических дисциплин по профилю будущей профессиональной деятельности, таких как сопротивление материалов и теория механизмов и машин.
В разделах теоретической механики изучаются общие законы движения и равновесия материальных систем; исследуются простейшие логические модели, на которые могут быть разложены объекты техники и природы, дается научный метод познания законов механического движения систем.
Задачами курса теоретической механики являются:
На нашем сайте Вы можете просмотреть и использовать для изучения курса теоретической механики следующие учебные материалы:
Другие разделы механики:
isopromat.ru
Кто мы?
Мы – сообщество единомышленников, разделяющих миссию и ценности компании. Мы начали движение в 1999 году и с тех пор прошли довольно большой путь, который не всегда был лёгким, но всегда – интересным. Мы объединили всё лучшее, что было в истории компании: атмосферу дружного коллектива, синергию талантов всех членов команды, понимание потребностей наших клиентов и яркие, нестандартные решения самых сложных задач. Мы инициативны, позитивны и адекватны, мы всегда увлечены тем, что делаем, для нас это не просто работа, а возможность самовыражения. Мы стремимся изменить Российский строительный рынок, сделав его открытым и профессиональным – в этом состоит наша миссия. Но, совершенствуя рынок, мы постоянно совершенствуемся сами и расширяем границы своей деятельности, которая направлена не только на строительные проекты, но и социальные.
Чем мы занимаемся?
Мы создаём коммуникации в строительной индустрии России, которые соответствуют нашим ценностям и убеждениям. А они просты: необходимо создавать только значимые проекты, имеющие ценность для потребителя и заслуживающие его доверия и подкупающие своей надёжностью. Мы стремимся достичь поставленных целей вместе с заказчиком, предлагая интегрированные решения по проектированию и расчёту конструкций, проведению монтажных работ, лицензированных натурных испытаний, алмазному бурению, тотальному контролю качества выполненных работ.
Как мы работаем?
Во-первых – коллективно. Каждый проект – это результат высокой вовлеченности сотрудников, всех отделов компании, в работу над ним. Мы являемся большой целеустремленной командой, где каждый способен предложить то или иное решение, способное оказаться оптимальным. Во-вторых, качественно. Потому что для нас важна не только собственная репутация, но и репутация наших заказчиков. А лучший показатель качества сделанных нами работ – это наши постоянные клиенты, с которыми мы сотрудничаем не один год. В-третьих, в срок. Потому что соблюдать сроки работ для нас так же важно, как их качество. В-четвертых, честно. Мы не являемся компанией полного цикла, поэтому для решения некоторых задач мы привлекаем наших партнеров – лучших специалистов в своей области. В-пятых, гармонично. Гармонично, что значит, соблюдая баланс между нашими идеями и задачами клиента. И мы всегда стараемся найти наиболее актуальное и красивое решение поставленных задач. И, наконец, поэтапно. А вот, об этом можно узнать по телефону: +7 495 799-9173
Для кого мы работаем?
Для тех, кто мыслит так же, как и мы, доверяет нашим знаниям, опыту и понимает, что смысловое наполнение работы не менее важно, чем экономическая выгода от неё. Кто стремиться к собственной индивидуальности и уникальности, умеет мыслить на перспективу. Словом, для тех, кто хочет использовать все доступные средства для развития и совершенствования Российской строительной индустрии, как части великой России.
Почему мы работаем?
Наша жизнь – вечный поиск оригинальных, но, в то же время, оптимальных решений самых различных задач. Но, находя очередное решение, мы не останавливаемся на достигнутом, а идем дальше. Потому что мы не просто любим свою работу, а стремимся к тому, чтобы и вы полюбили её. И поэтому в нашей работе мы всегда на шаг опережаем конкурентов.
elmechanics.ru
Уважаемые посетители и пользователи сайта!
Настоящий сайт предназначен для использования его на условиях "AS IS" ("КАК ЕСТЬ"). Таким образом информация, опубликованная (размещенная) на настоящем сайте предоставляется посетителям и пользователям без гарантий со стороны ООО "Простая Механика" в отношении официального характера такой информации, ее качества, пригодности такой информации для какой-либо цели, гарантий наступления предполагаемых событий. Пользуясь сайтом, Вы принимаете данные условия и обязуетесь соблюдать указанные ниже ограничения по использованию сайта и размещенной на нем информации.
1. Информация, опубликованная на данном сайте от имени ООО "Простая Механика", носит ознакомительный характер и не предназначена для коммерческого, некоммерческого и иного использования, в том числе использования в общественных целях. Публикация и использование такой информации в каком-либо виде и каким-либо способом на иных веб-ресурсах, в печатных и иных изданиях возможна только с предварительного письменного согласия ООО "Простая Механика" в исходном виде без каких-либо изъятий и/или изменений и с обязательным указанием источника публикации - www.elementa-russia.ru
2. Информация третьих лиц на данном сайте размещена в соответствии с правилами, установленными законодательством об авторских и патентных правах и ее правообладателями, со ссылкой на первоисточник и дальнейшему использованию подлежит только в соответствии с правилами, установленными законодательством об авторских и патентных правах и их правообладателями. Запрещается при опубликовании и использовании такой информации ссылка на данный сайт в качестве первоисточника.
3. Опубликованные на сайте цены на продукты ООО "Простая Механика" носят информационный (ознакомительный) характер и отражают ценовую политику компании, но не могут быть использованы для коммерческих и иных подобных расчетов. Кроме того, размещенные на сайте материалы о продуктах ООО "Простая Механика" и их стоимости не являются публичной офертой или предложением делать оферты по смыслу ст.437 Гражданского кодекса Российской Федерации и не могут быть использованы для доказывания обязанности заключить договор на условиях, содержащихся в таких материалах.
4. Информационные и иные материалы, представленные на данном сайте, публикуются в отредактированном и согласованном виде, что позволяет им максимально точно соответствовать действительности. Несмотря на указанное, ООО "Простая Механика" не несет ответственности за возможную несвоевременность корректировки и/или опубликования материалов, а также за возможные ошибки, допущенные при подготовке материала, как технические, графические, грамматические, орфографические, вызванные опечатками и сбоями при использовании аппаратных и программных средств, так и смысловые, вызванные несоответствием действительности исходных данных, взятых из открытых источников и правомерно используемых для подготовки материала, в отношении тех материалов, единственным источником которых данный сайт не является.
5. ООО "Простая Механика" не несет ответственности за возможные убытки, возникшие в результате использования или невозможности использования информации, размещаемой на данном сайте.
6. Права на использование логотипов, торговых марок, торговых знаков и знаков обслуживания, размещенных на данном сайте, принадлежат ООО "Простая Механика" или третьим лицам. Логотипом «elementa» является зарегистрированным товарным знаком ООО "Простая Механика" |
elementa-russia.ru
Вот беглый взгляд на то, как устроена программа:
Карты
Картами лояльности вы вознаграждаете своих клиентов. Карта содержит штрих код или магнитную полосу, а ее внешний вид соответствует всем Вашим пожеланиям. С помощью карт система «узнает» Ваших клиентов и автоматически проверяет, зарегистрирован ли пользователь в системе. Это не кредитная и не подарочная карта, это бонусная карта лояльности.
Бонусные баллы.
За каждую покупку Ваш клиент получает бонусные баллы на свой бонусный счет. Вы поощряете своих клиентов за то, что они потратили деньги у Вас в магазине.
Фактически, бонусы это Ваша собственная валюта, которая действует только у Вас в магазине. Если Вы даете клиенту скидку, он отвечает Вам: «Отлично» – и больше не приходит в Ваш магазин! Если же Вы начислили бонус, чтобы его потратить, клиент должен прийти к Вам снова и совершить еще как минимум одну покупку!
Вы сами выбираете размер вознаграждения и способ, которым клиент может им воспользоваться. Возможно, Вы захотите начислять бонус 10% на все покупки, но разрешите оплачивать бонусами только 50% от покупок или согласитесь начислять бонус в 20%, но оплатить бонусами можно будет лишь 30% от покупок.
База клиентов
Ваша база клиентов — это самая большая ценность, которая есть в Вашем бизнесе. Формы для сбора анкет необходимы для того, чтобы Ваши покупатели могли дать вам свою контактную информацию, а также согласиться на получение информации от Вашего магазина.
Как происходит обслуживание клиентов
Каждый раз, когда клиент посещает Ваш магазин, Ваш кассир просто сканирует его карту. Штрих код автоматически идентифицирует клиента, и кассир начисляет или списывает бонусы со счета клиента. Используя систему «Умная лояльность» кассирам нужно один единственный раз внести данные клиента в систему, все дальнейшее обслуживание клиента происходит автоматически. При работе с постоянным клиентом не нужно тратить драгоценное время на то, чтобы вводить индивидуальные номера или их имена в систему. Если клиент пришел в результате проведения какой-либо акции, система, начислит бонусы в соответствии с этими условиями. Это так просто!
По Вашему желанию для ускорения работы Ваших кассиров, возможно выполнить интеграцию под Вашу кассовую систему.
smartloyalty.ru
Принципы и способы решения задач теоретической механики рассмотрены на простейших примерах, где необходимо определить какие-либо силовые факторы, действующие на тело, скорость, ускорение, работу, мощность и другие физические величины. На основе результатов расчетов с использованием приемов теоретической механики приступают к решению задач методами сопротивления материалов, а затем переходят к расширенным практическим вопросам, которые ставит раздел "Детали машин".
Решение задачи с использованием метода кинетостатикиОпределить силу натяжения в канате крановой установки, поднимающей груз G с ускорением а.
Исходные данные:
Масса груза m = 5 тонн; Ускорение груза а = 2 м/сек2; Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/сек2; Силой сопротивления воздуха пренебречь.
Решение:
Для решения задачи используем метод кинетостатики (принцип Д’Аламбера), который основывается на введении понятия силы инерции и приведении подвижной системы к состоянию условного равновесия. Это позволяет использовать для решения задач Кинематики способы и методы Статики. Чтобы понять сущность этого принципа, представьте себе просмотр киносюжета, кадры которого сняты при малой скоростью съемки, и движение тел на экране словно состоит из отдельных прерывистых фрагментов (или - как передвигается робот - урывками). Т. е. движение тела рассматривается состоящим из отдельных крохотных моментов, и в каждый такой микромомент тело находится в состоянии равновесия под действием движущей силы и силы инерции, сопротивляющейся движению. Следует отметить, что сила инерции – понятие условное. Тем не менее, инертность тел – явление известное всем, поскольку, например, тяжелый шар трудно сдвинуть с места, а когда он, все-таки, покатится, его трудно остановить.
Итак, для решения этой задачи следует рассмотреть условие равновесия груза, который поднимается с ускорением а под действием некоторой системы сил. Реально к грузу приложены две силы – сила натяжения каната, и сила тяжести груза. Очевидно, что эти силы не равны по величине, поскольку груз поднимается с ускорением, значит, сила натяжения в канате больше силы тяжести.
Введем в систему упомянутую выше силу инерции, которая условно уравнивает разницу между силой натяжения в канате и силой тяжести, тогда груз будет находиться в условном равновесии.
Составим уравнение этого равновесия: Fк – G – Fин = 0, где: Fк – сила натяжения каната (тяга крановой установки), G – вес груза, Fин – сила инерции.
Очевидно, что условие равновесия будет соблюдаться, если искомая сила Fк будет равна сумме сил тяжести и инерции.
Силу тяжести G и силу инерции Fин можно вычислить, используя второй закон Ньютона, как произведение массы тела на ускорение, вызываемое этими силами:G = mg, где m – масса тела в кг, g – ускорение свободного падения;Fин = ma, тогда:
Fк = G + Fин = mg + ma = m(g + a) = 5000 × (10 + 2) = 60 000 Н = 60 кН.
Задача решена.
***
Решение задачи на на трениеОпределить силу F, необходимую для равномерного перемещения бруса по горизонтальной шероховатой поверхности.
Исходные данные:
Коэффициент трения между брусом и поверхностью f = 0,6; Масса бруса m = 12 кг; Ускорение свободного падения g принять равным 10 м/сек2.
Решение:
Эта задача решается с использованием законов движения тел под действием сил трения скольжения. Для того, чтобы тело равномерно перемещалось по поверхности без ускорения, сила трения должна быть равна силе тяги (т. е. искомой силе F): F = Fтр. Поскольку поверхность горизонтальная, сила трения равна весу тела, умноженному на коэффициент трения:
Fтр = fG, где: G = mg - вес тела.
Тогда:
F = Fтр = fG = 0,6×12×10 = 72 Н.
Задача решена.
***
Решение задачи из раздела СтатикаНайти силу натяжения упругой нити, удерживающей груз в состоянии равновесия на идеально гладкой наклонной плоскости.
Исходные данные:
Вес груза G = 100 Н, угол наклона поверхности указан на рисунке.
Решение:
Поскольку груз находится в равновесии, решение задачи возможно с применением методов Статики, т. е. с на основе анализа причин, по которым тело находится в неподвижном состоянии (в равновесии). Итак, сначала необходимо определить – под влиянием каких сил груз находится в состоянии равновесия. Кроме силы тяжести G, на груз наложены две связи, ограничивающие его перемещение: гибкая связь (упругая нить) и наклонная плоскость. Реакция гибкой связи Rн направлена вдоль линии этой связи (вдоль нити), а реакция плоскости Rп всегда перпендикулярна этой плоскости и приложена в точке касания телом плоскости (см. схему).
Задача может быть решена двумя методами.
Определив направление реакций, можно решить эту задачу графическим методом, построив силовой треугольник, который будет замкнутым, поскольку векторная сумма сил равна нулю (равновесие груза).
Для построения векторной цепочки (в нашем случае – треугольник) откладываем силу тяжести груза G в определенном масштабе (поскольку нам известны и направление, и величина этой силы). Для реакций мы знаем лишь их направление (величина сил неизвестна). От концов вектора силы G откладываем отрезки прямых, параллельные реакциям, и точка пересечения этих прямых позволит нам получить искомый треугольник сил. Теперь можно определить величину любой из реакций, измерив ее длину на чертеже линейкой и умножив на масштаб чертежа, который задает сила G. Порядок построений показан на рисунке а).
Аналитическим методом эта задача решается с помощью уравнений равновесия, исходя из условия, что сумма проекций всех сил на любую координатную ось равна нулю. Разумеется, необходимо выбрать удобную систему координат, тогда для решения задачи потребуется минимальное количество уравнений. В нашем случае можно любую из координат расположить так, чтобы одна из неизвестных реакций была ей перпендикулярна, тогда проекция этой силы на данную координатную ось будет равна нулю.
Поскольку нам необходимо найти силу натяжения нити (реакция Rн), то расположим координатную ось y так, чтобы реакция плоскости (Rп) была ей перпендикулярна (рис. в). Тогда реактивная сила Rп проецируется в точку, т. е. в ноль, и для решения задачи потребуется лишь сумма проекций сил G и Rн на ось y:
ΣFy = 0 => Rн – G cos60˚ = 0, откуда найдем искомую реакцию Rн:
Rн = G cos60˚ = 100×0,5 = 50 Н.
Задача решена двумя методами.
***
Пример решения задачи из раздела ДинамикаКакую работу W необходимо совершить, чтобы повалить кубический предмет на боковую грань?
Исходные данные:
Длина грани кубического предмета (ящика) a = 1 м; Масса кубического предмета m = 100 кг; Центр тяжести кубического предмета расположен в точке пересечения диагоналей; Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/сек2
Решение:
Как известно, работа любой силы равна произведению модуля этой силы на величину перемещения тела, вызванного действием этой силы. Искомая работа W равна работе по преодолению силы тяжести при подъеме центра масс ящика на высоту Δh, равную разности между половиной диагонали боковой грани ящика и половиной длины его стороны, т.е. – вся работа заключается в постановке ящика на ребро А. Длину диагонали грани можно найти по теореме Пифагора, или с применением тригонометрических зависимостей. Тогда:
W = mgΔh = mgа(√2 – 1)/2 = 100×10×1×(1,414 - 1)/2 ≈ 207 Дж
***
Пример решения задачи из раздела кинематикаАвтомобиль движется между городами Барнаул и Камень-на-Оби с постоянной скоростью v = 60 км/час. Определить частоту вращения n колес автомобиля и сколько оборотов nl сделает каждое колесо в течение поездки, если диаметр колеса d = 0,6 м (считать, что колеса автомобиля катятся без пробуксовки). Расстояние между городами принять равным l = 180 км.
Решение:
Для определения числа оборотов каждого колеса по пути следования, надо всю длину маршрута (180 км = 180 000 м) разделить на длину окружности колеса (lк = πd), тогда:
nl = 180 000/πd ≈ 95541 оборотов.
Для определения частоты вращения колеса можно определить время в пути автомобиля между городами (t = S/v = 3 часа, т. е. 180 минут) и, разделив количество оборотов nl, совершенных колесом в пути на это время, определить число оборотов n колеса за одну минуту. Получим:
n = 95541/180 ≈ 530 об/мин.
Задача решена.
***
Пример решения задачи из СтатикиБалка висит на гибких связях горизонтально, нагружена собственным весом G, силой F и находится в состоянии равновесия. Определить реакцию гибкой связи RА.
Исходные данные:
Вес балки G = 1200 Н; Сила F = 600 Н; Расположение гибких связей и силовых факторов приведено на схеме.
Решение:
Из условия равновесия балки: сумма моментов всех приложенных к ней сил относительно любой точки балки равна нулю. Поскольку по условию задания нас интересует лишь реакция RA, то уравнение моментов составляем относительно точки В (момент неизвестной силы RВ относительно этой точки равен нулю), при этом силы, стремящиеся повернуть балку вокруг точки В по часовой стрелке, мы считаем положительными, против часовой стрелки – отрицательными. Тогда:
4RA – 2G – F = 0, откуда: RA = (2G + F)/4 = 750 Н.
Задача решена.
***
Решение задачи из раздела ДинамикаДля изображенной на схеме передачи определить вращающий момент Т2 на ведомом валу.
Исходные данные: Мощность на ведущем валу Р1 = 8 кВт; Угловая скорость ведущего вала ω1 = 40 рад/сек; Коэффициент полезного действия передачи η = 0,97; Передаточное число передачи u = 4.
Решение:
Сначала определим мощность Р2 на ведомом валу редуктора, с учетом потерь (исходя из величины КПД):
Р2 = ηР1 = 0,97×8000 = 7760 Вт
Для определения мощности ведомого вала необходимо знать его угловую скорость ω2, которая определяется из соотношения u = ω1/ω2, где u = 4 - передаточное число передачи. Получаем: ω2 = ω1/u = 10 рад/сек. Вращающий момент равен отношению мощности ведомого вала к его угловой скорости:
Т2 = Р2/ω2 = 7760/10 = 776 Нм
Задача решена.
***
Задача из раздела динамикаЛебедка состоит из цилиндрической передачи и барабана, к которому посредством троса прикреплен груз G. Определить требуемую мощность Рм электродвигателя лебедки, если скорость подъема груза должна составлять v = 4 м/сек.
Исходные данные:
Вес груза G = 1000 Н; Скорость подъема груза v = 4 м/сек; КПД барабана лебедки ηб = 0,9; КПД цилиндрической передачи ηц = 0,98; Элементы конструкции приведены на схеме.
Решение:
Определим мощность на выходе из привода, необходимую для подъема груза с данной скоростью:
Р2 = Gv = 1000×4 = 4000 Вт.
Чтобы найти требуемую мощность электродвигателя для лебедки необходимо определить КПД всей передачи: ηп = ηб×ηц = 0,9×0,98 = 0,882. Требуемая мощность электродвигателя:
Рм = Р2 / ηп= 4000/0,882 ≈ 4535 Вт.
Задача решена.
***
Пример расчета пространственной конструкции или рамы
Правильные ответы на вопросы тестов: Тест №1 2-4-1-3-4 Тест №2 1-3-4-4-1 Тест №3 3-1-1-2-2 Тест №4 4-2-2-3-3 Тест №5 2-1-1-1-4 Тест №6 3-2-4-2-3 Тест №7 2-2-1-1-3 Тест №8 1-4-1-2-2 Тест №9 3-2-4-4-1 Тест №10 1-1-4-2-3
k-a-t.ru