重W的圆球置于光滑的斜槽内。右侧斜面对球的约束力的大小为:
A 、
B 、
C 、
D 、
【正确答案:A】
对物体做受力分析,画图如下,垂直方程受力平衡,
一、根据约束的类型确定约束反力的方向
在工程结构中的构件和机械中的`零件都是相互联系着,它们的运动会受到周围物体的约束。约束通过约束反力对被约束物体作用。在这些约束中典型的约束有柔体约束、光滑接触面约束、圆柱铰链约束(中间铰、固定铰链支座、活动铰链支座)和固定端约束。我们一般可根据约束的类型确定约束反力的方向。
所示重力为G的球放在倾角为30°的光滑斜面上,并用与斜面平行的绳子系住,分析图中球所受的约束反力的方向。
球分别在A处、B处受到绳对球的柔体约束和斜面对球的光滑接触面约束。根据柔体约束的性质,绳对物体的约束反力通过接触点,其方向沿着柔体约束的中心线且背离物体,故在A处的约束反力FT通过A点沿绳斜向上。根据光滑接触面约束的性质,光滑接触面物体的约束反力通过接触点,其方向沿着接触面的公法线指向物体,故在B处的约束反力FN通过B处方向指向球心。如图1(b)所示。
二、根据三力平衡汇交定理确定约束反力的方向
在工程中常常会遇到构件受到共面而又互不平行的三个作用力处于平衡的情况,在分析它们所受的约束反力时还可用三力平衡汇交定理来确定约束反力。所谓三力平衡汇交定理是指当物体受到共面而又互不平行的三个力作用而平衡时,则此三个力的作用线必然汇交于一点。
所示的简支梁AB,梁中点C受主动力F作用,分析梁A端约束反力的方向。(梁自重不计)
简支梁A端为固定铰链支座,B端为可动铰链支座。梁AB除在中点C处受到主动力F外,在A、B两端还受到FA、FB两个约束反力,FB可根据约束类型确定,即通过铰链中心垂直接触面斜向上。由于梁AB受到三个力作用而处于平衡,A端的约束反力FA则可根据三力平衡汇交定理确定。即FA的作用线与F、FB的作用线必然汇交于一点。因此将力FB和F的作用线延长交于D点,FA必通过A点并在AD连线上,如图2(b)所示。
三、根据二力平衡条件确定约束反力的方向
工程中,几个物体通过一定的约束联系在一起的系统称为物系,在物系中若有只受两个力的作用并处于平衡状态的二力构件时,必须按二力平衡条件确定约束反力的方向。即物体在两个力作用下平衡时,这两个力一定大小相等、方向相反且作用于同一直线上。
约束力:法律约束力、自我约束力
约束反力:柔体约束、光滑接触表面的约束、光滑铰链约束、轴承约束
约束作用于非自由质点系的力称为约束力。约束力的方向总是与约束所阻碍的运动方向相反。常见的约束力类型见表1。约束力的大小是未知的,取决于非自由质点系的运动状态和作用于非自由质点系的其他力,应通过力学定律(如运动微分方程)确定。
约束反力是约束对被约束物体运动的阻碍作用,是一种力的作用。
扩展资料:
约束力和约束反力的不同点:
约束力与约束反力其实指的是同一个力,但约束反力还指出了“反”。这个反表明了约束对物体的力的一种被动性,由于物体运动,而产生阻碍,由物体对约束的接触而产生的反作用力。如果没有受到主动力,物体也就不会有运动趋势,也就不会受到约束对其的反作用力,也就是约束反力。
可以说,约束力是约束反力的简称。
参考资料:百度百科-约束力
参考资料:百度百科-约束反力