4/5/2021
1
CƠ LÝ THUYẾT – TĨNH HỌC
(Engineering Mechanics - Statics)
Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM
Đường Công Truyền
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Cân bằng hệ lực và
cân bằng vật rắn
Chương 5a:
2
4/5/2021
2
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Mục tiêu của chương
3
• Biết thu gọn một hệ lực về một điểm
• Biết thu gọn một hệ lực song song
• Viết được các phương trình cân bằng của một
hệ lực
• Biết tìm điều ki
39 trang |
Chia sẻ: Tài Huệ | Ngày: 19/02/2024 | Lượt xem: 97 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Bài giảng Cơ lý thuyết - Tĩnh học - Chương 5: Cân bằng hệ lực và cân bằng vật rắn - Đường Công Truyền, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ện cân bằng của một vật rắn từ
đó xác định được các phản lực liên kết tác
dụng lên vật rắn
• Xây dựng được sơ đồ tính phù hợp cho các
bài toán thực tế kỹ thuật.
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Véctơ chính của một hệ lực
4
• Véctơ chính của hệ lực là tổng hình học
của tất cả các lực thuộc hệ.
4/5/2021
3
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Mômen chính của một hệ lực đối với một tâm
5
• Mômen chính của hệ lực đối với tâm O
bằng tổng hình học của tất cả các véctơ
mômen của các lực thuộc hệ lấy đối với
tâm O đó.
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực về một tâm
6
• Sử dụng hai nguyên lý dời lực (trượt lực và dời lực
song song) ta tiến hành thu gọn hệ lực về một tâm
4/5/2021
4
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực về một tâm
7
• Thu gọn hệ lực về một tâm ta được một véctơ
chính và một mômen chính
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực về một tâm
8
• Thu gọn hệ lực về một tâm ta được một véctơ
chính và một mômen chính
4/5/2021
5
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực về một tâm
9
• Biểu diễn theo các thành phần của hệ trục tọa
độ đềcác
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực về một tâm
10
4/5/2021
6
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Quy trình thu gọn hệ lực về một tâm
11
• Thiết lập hệ trục tọa độ đềcác xy.
• Tính véctơ lực chính: chiếu các thành
phần lực theo các trục tọa độ x và y. Xác
định chiều của các thành phần lực.
• Tính véctơ momen chính của hệ lực đối
với một tâm. Xác định chiều của mômen.
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD1: Thu gọn hệ lực về tâm O
12
4/5/2021
7
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD1: Thu gọn hệ lực về tâm O
13
• Tính véctơ lực chính:
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD1: Thu gọn hệ lực về tâm O
14
• Tính véctơ mômen chính:
4/5/2021
8
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD1: Thu gọn hệ lực về tâm O
15
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2: Thu gọn hệ lực về tâm O
16
4/5/2021
9
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2: Thu gọn hệ lực về tâm O
17
• Tính véctơ lực chính:
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2: Thu gọn hệ lực về tâm O
18
• Tính véctơ mômen chính:
4/5/2021
10
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 1: Thu gọn hệ lực về tâm O
19
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 2: Thu gọn hệ lực về tâm O
20
4/5/2021
11
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 3: Thu gọn hệ lực về tâm O
21
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 4: Thu gọn hệ lực về tâm O
22
4/5/2021
12
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 5: Thu gọn hệ lực về tâm A
23
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 6: Thu gọn hệ lực về tâm A
24
4/5/2021
13
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 7: Thu gọn hệ lực về tâm A
25
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 8: Thu gọn hệ lực về tâm A
26
4/5/2021
14
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 9: Thu gọn hệ lực về tâm B
27
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Bài tập 10: Thu gọn hệ lực về tâm B
28
4/5/2021
15
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền 29
Một số trường hợp
thu gọn hệ lực cụ thể
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực đồng quy
30
• Hệ lực đồng quy là hệ lực có đường tác dụng giao
nhau tại một điểm (tâm O)
• Thu gọn hệ lực đồng quy về tâm O ta được một
véctơ lực chính
4/5/2021
16
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực phẳng
31
• Thu gọn hệ lực phẳng về tâm ta được một véctơ lực
chính và một véctơ mômen chính
• Có thể thay thế véctơ mômen chính bằng cách dời véctơ
lực chính cách tâm O một khoảng cách d theo công thức:
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực song song
32
• Thu gọn hệ lực song song về tâm ta được một véctơ
lực chính và một véctơ mômen chính
• Có thể thay thế véctơ mômen chính bằng cách dời véctơ
lực chính cách tâm O một khoảng cách d theo công thức:
4/5/2021
17
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD1 Thu gọn hệ lực phẳng
33
• Thu gọn hệ lực phẳng bằng một véctơ lực
chính tương đương và có điểm đặt cách O
một khoảng cách d
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD1 Thu gọn hệ lực phẳng
34
• Tính véctơ lực chính:
4/5/2021
18
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD1 Thu gọn hệ lực phẳng
35
• Tính khoảng cách d từ véctơ mômen chính:
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2 Thu gọn hệ lực phẳng
36
• Thu gọn hệ lực phẳng bằng một véctơ lực chính
tương đương và có điểm đặt cách A một khoảng
cách d
4/5/2021
19
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2 Thu gọn hệ lực phẳng
37
• Tính véctơ lực chính:
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2 Thu gọn hệ lực phẳng
38
• Theo nguyên lý trượt lực thì véctơ lực chính có thể
đặt trên đoạn AB (khoảng cách y) hoặc đoạn BC
(khoảng cách x)
4/5/2021
20
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2 Thu gọn hệ lực phẳng
39
• Tính khoảng cách y từ véctơ mômen chính:
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2 Thu gọn hệ lực phẳng
40
• Tính khoảng cách x từ véctơ mômen chính:
4/5/2021
21
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD2 Thu gọn hệ lực song song
41
• Thu gọn hệ lực song song bằng một véctơ lực chính
tương đương và có điểm đặt cách O một khoảng
cách d
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD3 Thu gọn hệ lực song song
42
• Tính véctơ lực chính:
4/5/2021
22
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD3 Thu gọn hệ lực song song
43
• Tính khoảng cách y từ véctơ mômen đối với trục x:
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
VD3 Thu gọn hệ lực song song
44
• Tính khoảng cách x từ véctơ mômen đối với trục y:
4/5/2021
23
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT1 Thu gọn hệ lực
45
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm
đặt lực tính từ O
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT2 Thu gọn hệ lực
46
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm
đặt lực tính từ O
4/5/2021
24
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT3 Thu gọn hệ lực
47
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm
đặt lực tính từ O
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT4 Thu gọn hệ lực
48
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính tương
đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực tính từ
O
4/5/2021
25
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT5 Thu gọn hệ lực
49
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính tương
đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực tính từ
O
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT6 Thu gọn hệ lực
50
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm
đặt lực tính từ O
4/5/2021
26
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT7 Thu gọn hệ lực
51
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính tương
đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực tính từ
O
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT8 Thu gọn hệ lực
52
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm
đặt lực tính từ A
4/5/2021
27
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT9 Thu gọn hệ lực
53
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm
đặt lực tính từ A
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT10 Thu gọn hệ lực
54
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính tương
đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực tính từ
A
4/5/2021
28
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT11 Thu gọn hệ lực
55
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính tương
đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực tính từ
B
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT12 Thu gọn hệ lực
56
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính tương
đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực tính từ
A
4/5/2021
29
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT13 Thu gọn hệ lực
57
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính tương
đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực tính từ
A
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT14 Thu gọn hệ lực
58
• Thu gọn hệ lực bằng một véctơ lực chính tương
đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực tính từ
B
4/5/2021
30
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực phân bố
59
• Thu gọn hệ lực phân bố dọc theo một trục ta được
một véctơ lực chính tương đương có:
– Độ lớn: bằng diện tích tải trọng phân bố
– Điểm đặt: là trọng tâm của tải trọng phân bố
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực phân bố
60
– Độ lớn: bằng diện tích tải trọng phân bố
4/5/2021
31
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực phân bố
61
– Điểm đặt: là trọng tâm của tải trọng phân bố
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực phân bố đều
62
• Thu gọn hệ lực phân bố đều ta được một véctơ lực
chính tương đương có:
– Độ lớn: bằng diện tích hình chữ nhật
– Điểm đặt: là trọng tâm của hình chữ nhật
4/5/2021
32
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực phân bố tam giác
63
• Thu gọn hệ lực phân bố tam giác ta được một véctơ
lực chính tương đương có:
– Độ lớn: bằng diện tích hình tam giác
– Điểm đặt: là trọng tâm của hình tam giác
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thu gọn hệ lực phân bố hình thang
64
• Thu gọn hệ lực phân bố hình thang ta được một
véctơ lực chính tương đương có:
– Độ lớn: bằng diện tích hình thang
– Điểm đặt: là trọng tâm của hình thang
• Hệ lực phân bố hình thang
bằng tổng hệ lực phân bố
đều và hệ lực phân bố tam
giác
• Nên có thể được thu gọn
bằng 2 véctơ lực chính
4/5/2021
33
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT1 Thu gọn hệ lực phân bố
65
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ A
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT2 Thu gọn hệ lực phân bố
66
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ A
4/5/2021
34
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT3 Thu gọn hệ lực phân bố
67
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ A
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT4 Thu gọn hệ lực phân bố
68
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ A
4/5/2021
35
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT5 Thu gọn hệ lực phân bố
69
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ A
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT6 Thu gọn hệ lực phân bố
70
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ O
4/5/2021
36
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT7 Thu gọn hệ lực phân bố
71
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ O
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT8 Thu gọn hệ lực phân bố
72
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ A
4/5/2021
37
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT9 Thu gọn hệ lực phân bố
73
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ A
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT10 Thu gọn hệ lực phân bố
74
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ O
4/5/2021
38
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT11 Thu gọn hệ lực phân bố
75
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ O
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
BT12 Thu gọn hệ lực phân bố
76
• Thu gọn hệ lực phân bố bằng một véctơ lực chính
tương đương và xác định khoảng cách điểm đặt lực
tính từ O
4/5/2021
39
Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền
Thank you!
77
Các file đính kèm theo tài liệu này:
bai_giang_co_ly_thuyet_tinh_hoc_chuong_5_can_bang_he_luc_va.pdf