Mengapa ada saat di ujung penampang ketika Anda memotong tubuh?

3

Saya baru saja memulai mekanika bahan, dan sepertinya pengetahuan saya dari statika sudah berkarat selama musim panas. Tetapi ada konsep baru yang diperkenalkan dalam contoh masalah pertama hari ini.

Ada bar horisontal yang terhubung ke dinding (penyangga tetap). Saya mengerti bahwa dengan dukungan tetap, ada gaya reaksi horizontal dan vertikal dan momen juga. Namun, ketika profesor memotong bilah horizontal untuk menghitung beban internal, ia menggambar vektor untuk gaya vertikal dan horizontal DAN sejenak. Karena saya tidak menggunakan pendekatan ini dalam statika, saya tidak mendapatkan alasan di balik menambahkan vektor untuk saat ketika tubuh dipotong melintang. Dapatkah seseorang menjelaskan kepada saya mengapa suatu saat ditambahkan pada bagian yang baru saja dipotong?

mechanical-engineering beam statics torque Skrip
sumber

Jawaban:

6

Sederhananya beban Anda menyebabkan balok / batang melengkung ke kanan? Jadi pada pemotongan kita perlu mempertimbangkan momen lentur internal ( ).M

Seperti yang Anda katakan: profesor telah memotong bar untuk menghitung kekuatan INTERNAL yang dialami oleh anggota. Dalam masalah 2D apa pun (katakanlah di bidang xy) hal pertama yang Anda pelajari adalah bahwa setiap kali Anda melakukan pemotongan ada tiga kekuatan internal yang perlu Anda pertimbangkan:

  1. VQ

  2. N

  3. M

M

Sekarang hanya karena kami telah mengambil potongan dan menganggap bahwa ketiga beban internal ini, itu tidak berarti mereka SELALU ada. Mereka mungkin ada. Sebagai contoh, jika Anda mengambil potongan balok / batang dengan gaya geser 0, maka momen lentur biasanya maksimum. Pada titik di mana tidak ada gaya geser internal (yaitu arah peralihan), momen lentur terjadi secara maksimum. Contoh lain adalah pada ujung bebas momen lentur biasanya nol.

pauloz1890
sumber
Terima kasih banyak atas penjelasan yang jelas. Jadi saya harus MEMPERTIMBANGKAN ketiga jenis termasuk momen karena kekuatan eksternal pada tubuh dapat menyebabkan lentur. Jika saya dapat mengajukan pertanyaan lain hanya untuk mengklarifikasi sesuatu di kepala saya, dalam statika, sebenarnya, saya tidak mempertimbangkan saat bertindak pada suatu titik SETIAP SAAT karena saya tidak pernah harus memotong tubuh dan berbagai jenis dukungan (koneksi) memiliki mereka properti unik? Maaf jika itu tidak masuk akal .... tapi saya mengerti jawaban Anda atas pertanyaan saya dengan jelas.
Skipher
Iya. Jika Anda gagal mempertimbangkan momen lentur pada sayatan dan mengambil SUM momen lentur tentang titik sayatan, Anda akan melihat bahwa itu tidak sama dengan nol (artinya ia tidak akan berada dalam kesetimbangan statis). Ketika Anda melakukan lebih banyak diagram tubuh bebas dan masalah, Anda akan menyadari bahwa momen lentur berlawanan dengan rotasi dan menciptakan keseimbangan. Saya tidak yakin tentang masalah sebelumnya yang Anda lakukan dalam statika tetapi apakah mungkin Anda tidak melakukan pemotongan? Mungkin Anda hanya melakukan keseimbangan gaya pada diagram benda bebas (hanya mempertimbangkan gaya reaksi dan beban eksternal dan TIDAK mempertimbangkan gaya internal).
pauloz1890
Saya pikir Anda bingung antara diagram benda bebas standar dan kemudian mengambil potongan. Mempertimbangkan kekuatan internal dan mengambil luka adalah apa yang tampaknya baru bagi Anda. Sebelum Anda mungkin hanya melakukan diagram benda bebas untuk menyelesaikan kekuatan reaksi, apakah saya benar? Anda tidak pernah mempertimbangkan kekuatan internal dan untuk alasan ini Anda tidak perlu menambahkan vektor momen ke diagram Anda. @ Skrip
pauloz1890
1
Anda benar. Saya mengambil statika semester lalu; oleh karena itu, mekanika bahan, termasuk konsep memotong tubuh untuk mempertimbangkan kekuatan internal, adalah hal baru bagi saya. Inilah bagaimana saya sekarang mengerti mengapa saya harus mempertimbangkan momen pada area potongan: momen sedang diterapkan oleh bagian potongan lainnya pada bagian potongan yang saya lihat untuk menahan tekukan. Karena bagian potongan lainnya berlaku sesaat pada bagian potongan ini, itu dianggap sebagai kekuatan internal. Apakah ini benar?
Skipher
1
Ya itu benar ketika Anda mengambil potongan, masing-masing pihak memiliki nilai V, N dan M. @Skipher yang sama dan berlawanan. Video ini tidak terlalu buruk menjelaskannya jika Anda punya waktu: youtube.com/watch?v=Z -jQyeYApU8
pauloz1890
2

Berguna untuk menjadi jelas tentang fakta bahwa 'cut' adalah imajiner. Karena bagian dari balok tidak lagi melekat pada dinding (karena potongan imajiner kita) tidak jatuh atau berputar, itu harus mengalami jenis kekuatan / torsi yang sama seolah-olah itu melekat langsung ke 'dinding' sendiri. 'Dinding' dalam hal ini sebenarnya adalah bagian dari balok di sisi lain dari potongan imajiner.

Chris Mueller
sumber
Itu tentu cara lain untuk melihatnya. Bagian terakhir dari penjelasan Anda sebenarnya adalah bagaimana saya memahami konsep ini. Bagian lain dari balok menerapkan "kekuatan reaksi dan momen" seperti itu adalah dukungan meskipun hanya memiliki hubungan internal dengan bagian pendampingnya.
Skipher