Каково перемещение свободного края стального бруса (с Е = 2 х 105 Н/мм2), который нагружен силами F1, F2 и F3 (смотрите

Тема урока: Перемещение и графики продольных сил и нормальных напряжений на стальном брусе

Объяснение:
Перемещение свободного края стального бруса можно рассчитать с помощью закона Гука и формулы для продольной деформации. Закон Гука утверждает, что напряжение (σ) в теле пропорционально его деформации (ε) с коэффициентом пропорциональности, называемым модулем упругости (E). Формула для продольной деформации: ε = ΔL / L, где ΔL - изменение длины, а L - исходная длина бруса.

Суммарная сила действующая на брус равна сумме всех сил: F = F1 + F2 + F3. Из этой суммарной силы можно рассчитать продольную силу N в каждой точке бруса, используя формулу: N = σ * A, где σ - нормальное напряжение, а A - площадь поперечного сечения бруса.

Нарисовать график продольных сил N и нормальных напряжений σ вдоль бруса позволит понять, как изменяются эти величины в различных точках на брусе.

Например:
Допустим, у нас есть стальной брус длиной 5 метров, модулем упругости 2 х 105 Н/мм2, и на него действуют силы F1 = 10 кН, F2 = 5 кН и F3 = 7 кН. Нам необходимо рассчитать перемещение свободного края и построить графики продольных сил и нормальных напряжений вдоль бруса.

Совет:
Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется обратить внимание на следующие концепции:
- Понимание закона Гука и его применение к стальным конструкциям;
- Основы механики материалов, включая понятие напряжения и деформации.

Задача для проверки:
Сила F1 равна 8 кН, F2 равна 6 кН, F3 равна 9 кН. Длина бруса составляет 4 метра, а модуль упругости равен 1 х 105 Н/мм2. Рассчитайте перемещение свободного края стального бруса и постройте графики продольных сил и нормальных напряжений вдоль бруса.