Bài giảng Cơ học lý thuyết Tĩnh học: Chương 4 ĐH Công nghiệp TP.HCM

Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
Khoa Công nghệ Cơ khí

CHƯƠNG IV:
Cân bằng của một vật rắn
Thời lượng: 6 tiết


Mục tiêu của bài học

2


Điều kiện cân bằng của 1 vật rắn

3


Giới thiệu về liên kết của 1 vật rắn
F1

P2

M
1
T

F2

FR  0


 M R O  0

O
N

F3

4

R

P1

Ff

M2

F4


5

Giới thiệu về liên kết của 1 vật rắn
m1

M1

F2

F1

P2

T

X

m2

O

Y

O
N

P3

R
P1

F3

Ff

M2

FR  0 ???

 M R O  0 ???

F4

P4

T  ?

N ? 

FR  0

R  ?
  Ff  ?

 M R O  0 
X

?

Y  ?


6

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Minh họa – dẫn chứng

Chỉ có 1 thành phần phản lực

liên kết theo phương vuông
góc với bề mặt lăn là Ay


7

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Dy
Chỉ có 1 thành phần phản lực
liên kết theo phương vuông
góc với bề mặt lăn là Ay

Ay


8

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Minh họa – dẫn chứng
NB


NA
NA
Chỉ có 1 thành phần phản lực
liên kết theo phương vuông

góc với bề mặt tiếp xúc là Ay


9

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Minh họa – dẫn chứng

Có 2 thành phần phản lực liên kết theo phương
vuông góc với bề mặt tiếp xúc là N và tiếp tuyến với
bề mặt tiếp xúc là F. Hợp của chúng sẽ là phản lực R


10

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Minh họa – dẫn chứng

Chỉ có 1 thành phần phản lực
liên kết theo phương vuông
góc với bề mặt lăn là Ay

NB


11

Liên kết – Phản lực liên kết 2D

NB

Dạng liên kết

NB

Chỉ có 1 thành phần phản lực liên
kết theo phương vuông góc với
thanh trượt hoặc rãnh Ay

NA


12

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Phản lực liên kết
Chỉ có 1 thành phần phản lực liên
kết theo phương vuông góc với
rãnh Ay

A
A
Ay
Ay

13

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Minh họa – dẫn chứng

Chỉ có 1 thành phần lực căng dọc
theo chiều dài sợi dây hướng từ
điểm nút buộc đến điểm treo
dây cố định là T


14

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết
T cos   FH  const

w  x   ds

T sin    w  x  dx

k  ds
T  dT

tan  

  d
dy
T



T
ds

dx

Chỉ có 1 thành phần lực căng theo
phương tiếp tuyến với sợi dây
hướng từ điểm buộc nút vật đến
phía điểm treo dây cố định là T

dy  w  x  dx

dx
FH


Liên kết – Phản lực liên kết 2D



15

cos 
TA 

 wl
sin    
cos 
TB 
 wl
sin    



cos   cos 
TC 
 wl
sin    

Cho trọng lượng riêng của dây AB với chiều dài l là w. Tính:
1. Phản lực mà dây tác dụng vào 2 điểm buộc nút cố định A
và B
2. Lực căng dây tại điểm thấp nhất C


16

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Minh họa – dẫn chứng

Chỉ có 1 thành phần lực ứng lực là S dọc
theo chiều dài thanh hướng từ bản lề nút
đến điểm bản lề treo cố định hoặc ngược

lại, tùy vào sự kéo hay nén của thanh


17

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Chỉ có 1 thành phần lực ứng lực là S dọc
theo đường thẳng hướng từ bản lề nút
đến điểm bản lề treo cố định hoặc ngược
lại, tùy vào sự kéo hay nén của thanh


18

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Có 2 thành phần Fx và Fy là 2 ẩn.
Hoặc 2 ẩn có thể là hợp của chúng
cho ra F với góc φ hợp bởi F với
phương ngang

Minh họa – dẫn chứng


19

Liên kết – Phản lực liên kết 2D

Dạng liên kết

Phản lực liên kết
Chỉ có 2 thành phần phản lực liên
kết Ax và Ay

A

Ax

Ay

A

A

Ay Ax


Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên
kết

Phản lực liên kết

20


21

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Có 3 thành phần phản lực liên kết:
- Hoặc là (Ax, Ay, MA)
- Hoặc là (FA, φ, MA)

Minh họa – dẫn chứng


22

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
Dạng liên kết

Có 2 thành phần phản lực: 1 là lực
vuông góc với thanh/rãnh Ay, 2 là
mômen của ngàm MA.

Minh họa – dẫn chứng


Liên kết – Phản lực liên kết 2D

23

Nếu 2 bánh răng đều
được cố định trên các
trục của mình thì áp
lực N không đáng kể.

Nếu 1 trong 2 bánh răng không
được cố định thì cần tính đến
áp lực .


24

Liên kết – Phản lực liên kết 2D
T
T


Liên kết – Phản lực liên kết 2D

Fs > 0 : lò xo bị kéo
Fs < 0 : lò xo bị nén

δ > 0 : lò xo bị giãn
δ = 0 : lò xo không biến dạng
δ < 0 : lò xo bị co

25