Michał 405 wyśw. 16-05-2023 12:45

Rozkład sił działających na deskę opartą o ścianę.



Dzień dobry.

Czy mógłby mi ktoś pokazać/opisać/narysować jak rozkładają się siły działające na deskę opartą o ścianę na danym rysunku? 

Prosiłbym również o uwzględnienie tarcia i siły reakcji :)


Fizyka siły. Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
Vlad.s21 16-05-2023 13:21

Zakładamy, że ściana jest idealnie gładka i deska się nie porusza. W takim przypadku rozkład sił wygląda następująco:

Tłumaczę teraz jak na rysunku powstają dane siły:

- Siły reakcji: dana deska jest oparta na czymś (w tym przypadku podłodze i ścianie), zatem naciska na dane płaszczyzny. Z III ZDN wiemy, że akcja powoduje reakcję, czyli tu deska naciska na podłogę, zatem "podłoga naciska na deskę". Pamiętaj, że siła reakcji jest zawsze prostopadła do płaszczyzny.

- Siła grawitacji: chyba nie muszę tłumaczyć jak powstaje, ale warto moim zdaniem zapamiętać, że jak mamy do czynienia z bryłą sztywną, to wektor siły grawitacji jest zawsze zaczepiony do środka masy danej bryły (mamy tu deskę, więc w tym przypadku środek deski).

- Siła tarcia: tu akurat mamy do czynienia z tarciem statycznym, ponieważ deska się nie porusza.

Teraz relacje: zawsze rozkładamy siły na składowe w płaszczyznach X oraz Y. Aby deska się nie poruszała mają być spełnione I ZDN i I ZDRO. I ZDN: mamy po 2 siły w obu płaszczyznach i te siły mają się równoważyć. I ZDRO: wybieramy dowolny punkt i względem tego punktu ma być 0 wypadkowy moment siły.

W razie jakichś pytań śmiało pisz :)


Michał 16-05-2023 13:38

Okej, bardzo fajnie wyjaśnione :)

A czy w punkcie gdzie deska styka się ze ścianą boczną też mamy tarcie??


Vlad.s21 16-05-2023 14:32

Zależy od zadania. Jeśli napisane jest, że powierzchnia czegoś (tu ściany) jest idealnie gładka, to nie ma możliwości, aby istniało tarcie na danej powierzchni. Natomiast jeśli nie jest idealnie gładka, to musi występować tarcie statyczne (jeśli bryła się nie porusza) lub kinetyczne (jeśli bryła się porusza).

Tu założyłem, że powierzchnia ściany jest idealnie gładka, natomiast zakładając, że ściana nie jest jednak idealnie gładka to nie ma tragedii. Po prostu dochodzi nam dodatkowa siła, nazwijmy ją T1 (bo T już mamy dla podłogi). Wektor siły tarcia jest zawsze równoległy do powierzchni, na której to tarcie zachodzi, zatem wektor T1 zawiera się w osi Y i jest zwrócony w dół (tak samo jak wektor Fg).

Jako deska się nie porusza, to nadal obowiązuje I ZDN: R2 = Fg + T1. Po prostu do równania dochodzi nam T1, jak coś to pamiętaj, że tarcie to jest (wsp. tarcia * F nacisku), gdzie w tym przypadku F nacisku to będzie siła reakcji R1 (z III ZDN) :)


Michał 18-05-2023 13:26

Okej, bardzo bardzo dziękuję :)