       Định nghĩa trạng thái cân Sơ đồ vật thể tự vật thể Các phương trình cân phẳng Sơ đồ vật thể tự liên quan đến phản lực Phân tích cân vật thể phức hợp Các trường hợp đặc biệt: Các vật thể hai ba lực Mô tả toán giàn *) Phương pháp tách nút *) Phương pháp mặt cắt ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 4.1 Định nghĩa trạng thái cân Một vật thể nói cân kết tổng hợp hệ lực tác dụng lên bị triệt tiêu ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ 4.2 Sơ đồ vật thể tự vật Sơ đồ vật thể tự (FBD) vật thể phác thảo vật thể mà thể tất lực tác dụng lên Thuật ngữ tự nói lên tất vật đỡ bỏ thay lực (phản lực) mà tác dụng lên vật thể tất lực tác dụng Lực tác dụng (Lực hoạt động) ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học Phản lực vật đỡ (Phản lực liên kết) PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Liên kết phản lực liên kết tương ứng: (a) Cáp dẻo (bỏ qua trọng lượng) (b) Bề mặt không ma sát: Một điểm tiếp xúc ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Liên kết phản lực liên kết tương ứng: (c).Tựa lăn (d).Bề mặt có ma sát: Một điểm tiếp xúc ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ (e) Đỡ lề (chốt) (f) Ngàm ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Các bước để xây dụng sơ đồ vật thể tự do: B1: Vẽ phác thảo vật với giả thiết tất vật đỡ (các bề mặt tiếp xúc, dây cáp,…) bỏ B2:Vẽ ký hiệu tất lực tác dụng sơ đồ phác thảo B3: Vẽ ký hiệu phản lực đỡ sơ đồ phác thảo B4:Tất góc liên quan đơn vị cần thể sơ đồ phác thảo ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Ví dụ 1: Thanh đồng chất AB dài 6-m Hình (a) đỡ mặt phẳng thẳng đứng nhờ lăn A B sợi dây cáp C Khối lượng 50 kg Vẽ sơ đồ vật thể tự cho AB Xác định số ẩn chưa biết FBD ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Ví dụ 2: Một đĩa đồng chất nặng 60-kg đỡ sợi dây AB, cân tựa vào tường nhám thẳng đứng Vẽ sơ đồ FBD vật cho, số ẩn toán ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Ví dụ 3: Một dầm gẫy khúc ABC gắn vào lề C cân gối đỡ lăn B Bỏ qua trọng lượng dầm, Vẽ sơ đồ vật thể tự dầm ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 10 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP Cách 2: ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 36 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP Cách 3: ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 37 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP Ví dụ: Hãy xác định tất lực tác dụng lên phần tử AB đĩa tròn tâm A Bỏ qua trọng lượng phần tử ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 38 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG 4.8 Mô tả giàn Giàn cấu trúc mà tạo thẳng, mảnh mà nối với nhờ hình thành khuôn hình tam giác ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 39 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG Phân tích giàn dựa ba giả thiết sau đây: - Trọng lượng phần tử bỏ qua - Tất nút lề - Các lực tác dụng nút Suy ra: Mỗi phần tử giàn vật thể hai lực ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 40 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG Các lực tác dụng lên phần tử nằm dọc theo chiều dài phần tử, chúng thường gọi lực dọc (ứng lực) Sự kéo Sự nén ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 41 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG 4.9 Phương pháp điểm nút Khi sử dụng phương pháp điểm nút để tính toán lực phần tử giàn, phương trình cân áp dụng cho nút riêng biệt (hay lề) giàn ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 42 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG CÁC BƯỚC TÍNH: 1.Tính phản lực dựa vào FBD toàn giàn 2.Phân tích cân nút từ FBD chúng (Khi xét cân nút, lực dọc hướng nút bị kéo, lực dọc hướng vào nút bị nén) ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 43 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG Ví dụ: Sử dụng phương pháp điểm nút, xác định nội lực phần tử giàn cho hình vẽ Và phần tử trạng thái kéo hay nén ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 44 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG Ví dụ: Cho giàn hình vẽ.Hãy xác định nội lực phần tử giàn ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 45 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG Ví dụ: Sử dụng phương pháp điểm nút, xác định nội lực phần tử giàn cho hình vẽ Và phần tử trạng thái kéo hay nén ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 46 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG 4.10 Phương pháp mặt cắt Phân tích sơ đồ vật thể tự giàn thành phần mà phần chứa hai nhiều điểm nút gọi phương pháp mặt cắt - Khi áp dụng phương pháp mặt cắt, hệ lực phẳng tổng quát (ba phương trình cân độc lập) ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 47 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 48 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG Ví dụ: Dùng phương pháp mặt cắt tính toán lực phần tử DE,BE AB Chỉ chúng chịu kéo hay nén ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 49 PHẦN C: PHẦN GIÀN PHẲNG Ví dụ: Cho hệ chịu lực hình vẽ Tính nội lực phần tử AB,EB EF Chỉ chúng chịu kéo hay nén ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 50 [...]... PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP 4.6 Phân tích cân bằng của các vật thể phức hợp 1.Vẽ các FBD thích hợp, đồng thời xét các phương trình cân bằng cần viết  Hoặc vẽ FBD của toàn hệ, sau đó vẽ thêm FBD của phần tử của hệ (nếu cần thiết)  Hoặc vẽ FBD của các phần tử của hệ 2.Viết các phương trình cần thiết và giải tìm các đại lượng được yêu cầu ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 28 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC... hai lực và ba lực a Các vật thể chịu hai lực Nếu một vật thể được giữ cân bằng bởi hai lực, các lực đó phải bằng nhau về độ lớn và ngược chiều nằm trên cùng một đường tác dụng ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 32 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP b Các vật thể chịu ba lực Ba lực phẳng, không song song mà giữ một vật thể ở vị trí cân bằng phải đồng qui ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 33 PHẦN B : PHÂN TÍCH... tự do (FBD) của vật thể mà thể hiện tất cả các lực và ngẫu lực tác dụng lên vật thể Bước 2: Viết các phương trình cân bằng dưới dạng lực và ngẫu lực mà xuất hiện trên sơ đồ vật thể tự do Bước 3: Giải các phương trình cân bằng đối với các đại lượng chưa biết ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 16 PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Ví dụ 1: Một đĩa đồng chất nặng 60-kg được đỡ bởi một sợi dây AB, cân bằng tựa vào... phản lực trong Định luật ba của Newton ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 22 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP a Các lực trong (nội lực) trong các phần tử ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 23 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP b Nội lực tại các liên kết bản lề (a) ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học (b) 24 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP • Nếu hai phần tử được liên kết bằng một bản lề và nếu không có lực. .. dụ: Cho cơ hệ như hình (a).Bỏ qua trọng lượng của các phần tử, xác định tất cả các lực tác dụng lên phần tử BCD ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 29 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 30 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP Ví dụ: Với khung đã cho, xác định độ lớn của phản lực bản lề tại B Bỏ qua trọng lượng của khung ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 31 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT... đường OA 14 PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ 4.3 Các phương trình cân bằng phẳng c Hệ lực song song F y'  0, M A 0 Với y’ là một trục bất kỳ trong mặt phẳng xy ngoại trừ trục x, và A là một điểm bất kỳ trong mặt phẳng xy M A  0, M B 0 Với A và B là hai điểm bất kỳ trong mặt phẳng xy, miễn là đường thẳng AB không song song với trục y ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 15 PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ... nếu độ bền phá hủy của dây cáp nằm ngang gắn tại C là 15kN Bỏ qua ma sát ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 20 PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Ví dụ 5: Hình (a) thể hiện tải trọng phân bố do áp lực nước tác dụng lên cạnh chắn nước của ràng rào chắn lũ Xác định các phản lực liên kết tác dụng lên hàng rào tại A và B Bỏ qua trọng lượng của hàng rào ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 21 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC...PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ Ví dụ 4: Ống cáp viễn thông trong Hình (a) có trọng lượng 1500N và được giữ cân bằng trên mặt phẳng nghiêng góc 400 so với mặt phẳng nằm ngang Cáp được quấn quanh trục bên trong của ống và được buộc vào vật đỡ tại B Giả sử rằng G – trọng tâm của ống nằm tại tâm của ống Vẽ sơ đồ vật thể tự do của ống cáp, và chỉ ra số đại lượng chưa biết... tác dụng lên bản lề đó, thì các lực mà bản lề tác dụng lên mỗi phần là bằng nhau về độ lớn và hướng ngược chiều ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 25 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP b Nội lực tại các liên kết bản lề  Nếu có lực ngoài tác dụng trực tiếp lên bản lề thì ta vẽ FBD của mỗi phần tử, và vẽ thêm FBD của chốt bản lề ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 26 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP ThS Nguyễn... học 13 PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ 4.3 Các phương trình cân bằng phẳng b Hệ lực đồng qui F x' M A F  0, y' M  0,  Fx '  0, B 0 Với x’ và y’ là hai trục bất kì không song song trong mặt phẳng xy 0 Với A, B là hai điểm bất kì trong mặt phẳng xy (ngoại trừ điểm O), A,B và O không năm trên một đường thẳng MA  0 ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học Với A là một điểm bất kì trong mặt phẳng xy (ngoại ... PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP 4.6 Phân tích cân vật thể phức hợp 1.Vẽ FBD thích hợp, đồng thời xét phương trình cân cần viết  Hoặc vẽ FBD toàn hệ, sau vẽ thêm FBD phần tử hệ (nếu cần... Nếu vật thể giữ cân hai lực, lực phải độ lớn ngược chiều nằm đường tác dụng ThS Nguyễn Hoa - BM Cơ học 32 PHẦN B : PHÂN TÍCH CÁC VẬT THỂ PHỨC HỢP b Các vật thể chịu ba lực Ba lực phẳng, không song... đường OA 14 PHẦN A: PHÂN TÍCH CÁC VẬT ĐƠN LẺ 4.3 Các phương trình cân phẳng c Hệ lực song song F y'  0, M A 0 Với y’ trục mặt phẳng xy ngoại trừ trục x, A điểm mặt phẳng xy M A  0, M B