Wyznaczyć położenie środka masy płaskiej ramy pokazanej na rysunku, złożonej z dwóch prętów, z których jeden ma masę jednostki długości delta, a drugi 2*delta. Zaznaczyć położenie tego punktu na rysunku.

Wyznaczyć położenie środka masy płaskiej ramy pokazanej na rysunku, złożonej z dwóch prętów, z których jeden ma masę jednostki długości delta, a drugi 2*delta. Zaznaczyć położenie tego punktu na rysunku.
Odpowiedź

Ponieważ układ składa się z trzech jednorodnych prętów, należy policzyć środki tych prętów oraz ich masy. Żeby policzyć środki prętów najpierw trzeba obrać układ współrzędnych o początku w punkcie A oraz wyznaczyć współrzędne pozostałych węzłów: A(0,0) B(2a,0) C(a,2a) Teraz środki prętów: S1=((Ax+Cx)/2,(Ay+Cy)/2)=(a/2,a) S2=((Bx+Cx)/2,(By+Cy)/2)=(3/2a,a)  S3=((Ax+Bx)/2,(Ay+By)/2)=(a,0) Teraz musimy policzyć masy ale wcześniej długości prętów: [latex]l_1= sqrt{a^2+(2a)^2} = a sqrt{5} \ l_2 =l_1 = asqrt{5} \ l_3 = 2a m_1 = delta l_1=adeltasqrt{5} \ m_2 = delta l_2=adeltasqrt{5} \ m_3 = 2 delta l_3=4adelta \ m = m_1+m_2+m_3 =(4+2sqrt{5})adelta[/latex] Współrzędne środka: [latex]S_x = frac{m_1S_{1x}+m_2S_{2x}+m_3S_{3x}}{m}= frac{(sqrt{5}/2+3sqrt{5}/2+4)a^2delta}{(4+2sqrt{5})adelta} = \ frac{2sqrt{5}+4}{4+2sqrt{5}}a=a \ S_y = frac{m_1S_{1y}+m_2S_{2y}+m_3S_{3y}}{m}= frac{(sqrt{5}+sqrt{5}+0)a^2delta}{(4+2sqrt{5})adelta} =frac{sqrt{5}}{2+sqrt{5}}a[/latex]

Dodaj swoją odpowiedź