Σάββατο 31 Αυγούστου 2024

Ισορροπία μιας ορθογώνιας πλάκας

 


Μια λεπτή ομογενής ορθογώνια πλάκα, βάρους w=200Ν, ισορροπεί σε οριζόντιο επίπεδο, όπως στο πρώτο σχήμα. Οι πλάκα έχει πλευρές α=0,4m και β=1m.

i)  Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στη ράβδο και αφού υπολογίσετε τα μέτρα τους, να υπολογίστε τη ροπή καθεμιάς, ως προς το κέντρο Ο της πλάκας και ως  προς την κορυφή της Β.

ii) Ασκούμε στην κορυφή Α της πλάκας μια δύναμη μέτρου F=50Ν, η οποία σχηματίζει γωνία θ με την οριζόντια διεύθυνση, όπου ημθ=0,6 και συνθ=0,8, όπως στο δεύτερο σχήμα, με αποτέλεσμα η πλάκα να συνεχίσει να ισορροπεί.

α) Να σχεδιάστε ξανά τις ασκούμενες δυνάμεις στην πλάκα και να υπολογίστε τα μέτρα τους.

β) Να υπολογίσετε ξανά τις ροπές όλως των δυνάμεων ως προς το κέντρο Ο και ως προς την κορυφή Β.

γ) Ποιος ο ελάχιστος συντελεστής οριακής στατικής τριβής μεταξύ πλάκας και επιπέδου, για να εξασφαλίζεται η παραπάνω ισορροπία;

iii) Αν ο συντελεστής οριακής στατικής τριβής μεταξύ πλάκας και επιπέδου είναι διπλάσιος από αυτόν που υπολογίσατε παραπάνω και αυξήσουμε το μέτρο της ασκούμενης δύναμης, ώστε F=F1=60Ν, τότε τι πρόκειται να συμβεί:

α) Η πλάκα θα συνεχίσει να ισορροπεί.

β) Η πλάκα θα επιταχυνθεί μεταφορικά προς τα δεξιά, ολισθαίνοντας πάνω στο οριζόντιο επίπεδο.

γ) Η πλάκα θα περιστραφεί γύρω από την κορυφή της Β.

δ) Η πλάκα θα εκτελέσει σύνθετη κίνηση.

Απάντηση:

ή

Δεν υπάρχουν σχόλια: