2015-02-03, 20:04
  #1
Medlem
Har ingen aning om hur man räknar ut det här. Beskriv gärna uträkningen.

Hur stor kraft måste respektive stöd klara av?

Bild:
https://drive.google.com/file/d/0B9U...ew?usp=sharing

Citera
2015-02-03, 22:30
  #2
Medlem
Bestäm först och främst "tippunkten" ("pivot point" på engelska), och utgå sedan ifrån den punkten för att se hur de övriga krafterna behöver balansera varandra för att brädan ska ligga stilla.

Om man exempelvis väljer tippunkten på det vänstra stödet så innebär det att den första vikten på 100 kN har sin tyngdpunkt 1.5 meter till höger om tippunkten;
den vikten kommer att försöka få brädan att rotera i medurs riktning.
Om vi nu väljer att definiera medurs rotation som positiv riktning så utför den ett vridmoment (produkten av en kraft och dess vinkelräta avstånd till det objekt som den påverkar, ofta skrivet som τ = F·d, alltså "torque = force·distance", om d är det vinkelräta avståndet från kraften) på +100,000*1.5 = +150,000 Nm (newtonmeter), och enligt samma logik så utför den andra vikten ett vridmoment på +50,000*8 = +400,000 Nm.

De här vikterna kommer att skapa en vridning i medurs riktning på totalt +550,000 Nm, och därför behöver det högra stödet relativt tippunkten utföra samma vridmoment åt motsatt håll för att balansera plankan, alltså -550,000 Nm.
Och eftersom det högra stödet är 6 meter från tippunkten så behöver den utöva en kraft F = τ/d = 550,000/6 N, riktad uppåt.

Det här innebär att det vänstra stödet behöver utöva den kraft som "fattas" uppåt, alltså 150,000 N - 550,000/6 N = 350,000/6 N;
de uppåt- och nedåtriktade krafterna måste nämligen ta ut varandra för att plankan ska ligga stilla.

Alltså:

Vänstra stödet --- 350,000/6 N = 58,000 N = 58 kN
Högra stödet --- 550,000/6 N = 92,000 N = 92 kN

Jag är inte 100% säker på om jag har tänkt rätt här nu, men det borde vara rätt.
__________________
Senast redigerad av Peter_18 2015-02-03 kl. 22:57.
Citera
2015-02-04, 01:46
  #3
Medlem
Sen om även plankan hade haft en tyngd så skulle den också utöva ett vridmoment, och i så fall skulle dess tyngd mätas från mitten, alltså från tyngdpunkten 4 meter till höger om tippunkten - men nu var den uppenbarligen masslös och då blev det ju lättare.
Citera
2015-02-04, 12:13
  #4
Medlem
Ja det stämmer

Vänster = (100*4.5-50*2)/6 kN

Höger = (100*1.5+50*8)/6 kN
Citera
2015-02-04, 13:25
  #5
Medlem
Det är också värt att tillägga att en mer exakt definition av vridmoment är att det är kryssprodukten mellan en kraft och avståndet tills angreppspunkten - kryssprodukten kan definieras som produkten mellan två storheter multiplicerat med sinus för vinkeln mellan de storheterna, alltså som på den här bilden:

Cross Product

På den där bilden utövas en kraft, och den kraften multipliceras med momentarmen, och om man tänker sig en vinkel θ mellan F och r så är ju momentarmen samma sak som r·sin(θ).
Sen kommer givetvis föremålet att börja rotera antingen medurs eller moturs beroende på om man utövar kraften åt vänster eller höger, men man brukar oftast själv få bestämma vad som är "positiv" och "negativ" riktning i ett specifikt problem.
__________________
Senast redigerad av Peter_18 2015-02-04 kl. 13:34.
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in