CENTRUM KSZTAA
ENIA USTAWICZNEGO
Im. Pokolenia Kolumbów
Klasa Id
Technik bezpieczeństwa i higieny pracy
PRACA KONTROLNA
Przedmiot:
PODSTAWY MECHANIKI, KONSTRUKCJI, BUDOWY
MASZYN I RYSUNKU TECHNICZNEGO
Wykonała:
Monika Bańka
Nauczyciel prowadzÄ…cy:
Tadeusz Ciastkowski
PA
OCK 2009 rok
1
1. Układy sił i ich podział. Wyjaśnij pojęcia: więzy i stopnie swobody.
Zbiór dowolnej liczby sił jednocześnie działających na ciało nazywa się układem sił.
W zależności od położenia prostych działania tych sił rozróżnia się układy płaskie i
przestrzenne.
Wszystkie siły tworzące układ płaski leżą w jednej płaszczyz
nie. Układy te dzieli się
na zbieżne, równoległe i dowolne.
" Układem płaskim zbieżnym nazywamy zbiór sił, których proste działania przecinają
się w jednym punkcie zwanym punktem zbieżności układu.
" Układem płaskim równoległym nazywamy zbiór sił, których proste działania są do
siebie równoległe, a ich zwroty mogą być zgodne, przeciwne lub różne.
" Układ płaski dowolny : jeśli układ płaski nie jest układem zbieżnym ani
równoległym, to jest płaskim układem dowolnym. Jest to zbór sił o różnych
kierunkach działania.
2
Układ przestrzenny charakteryzuje się tym, że wszystkie siły tworzące go nie leżą w jednej
płaszczyz
nie, lecz są rozmieszczone w przestrzeni. Podobnie jak płaskie układy sił dzieli się je
na zbieżne, równoległe i dowolne. Układy przestrzenne można rozwiązywać metodą
wykreślną i analityczną.
Składa się on z trzech wzajemnie prostopadłych osi x, y, z przecinających się w punkcie 0,
zwanym początkiem układu.
" Prawy układ współrzędnych
" Lewy układ współrzędnych
STOPNIE SWOBODY  liczba niezależnych ruchów, jakie ciało jest w stanie zrealizować w
przestrzeni. Ma ono sześć stopni swobody. W układzie współrzędnych x, y, z ciało swobodne
może się przemieszczać wzdłuż osi x, y, z (trzy ruchy prostoliniowe to trzy stopnie swobody)
oraz obracać się dookoła tych trzech osi (następne trzy stopnie swobody).
WI
ZY  Każdy rodzaj ograniczenia ruchu nałożonego na poruszające się ciało. Zawsze są
realizowane przez przyłożenie pewnych sił, których działanie może być zniesione.
Wprowadzając więzy, odbiera się ciału pewną liczbę stopni swobody np. Więzem dla ciężaru
wiszącego na linie jest lina, a dla przedmiotu leżącego na stole jest stół.
3
2. Wykreślne i analityczne warunki równowagi płaskiego zbieżnego układu sił.
WYKREŚLNE WARUNKI RÓWNOWAGI:
Płaski zbieżny układ sił jest w równowadze, gdy:
- wielobok sił jest wielobokiem zamkniętym
ANALITYCZNE WARUNKI RÓWNOWAGI:
- siła wypadkowa jest równa 0
- sumy rzutów tych sił na osie układu współrzędnych muszą być równe zeru
3. Zadanie 5 str. 47
Określić siłę Fs1 rozciągającą cięgno BC oraz siłę Fs2 ściskającą belkę AB, na której końcu
zawieszono masę m=200kg. Zadanie rozwiąż analitycznie.
Odpowiedz
: 3924 i 3404.
4
4. Moment siły względem punktu. Co to jest moment główny?
Momentem siły względem punktu nazywamy wektor mający następujące cechy:
" Wartość liczbową równą iloczynowi (F * r) wartości siły przez jej ramię Mo = F * r
" Kierunek prostopadły do płaszczyzny wyznaczonej przez linię działania siły i biegun.
" Zwrot momentu przyjmujemy zgodnie z reguła śruby o gwincie prawozwojnym
(śruba będzie przesuwać się w tę stronę, w którą zwrócony jest wektor momentu).
Momentem głównym dowolnego układu sił na płaszczyz
nie względem przyjętego bieguna
O nazywamy sumę algebraiczną momentów poszczególnych sił tego układu względem tego
samego bieguna O. Moment główny nazywamy czasem momentem wypadkowym.
5. Zadanie 3 str. 60
Na belkę o długości 4m działają siły równoległe F1= 2000N, F2=2000N, F3= 3000N, F4=
4000N, F5= 1000N. Określić wartość momentu głównego tego układu względem biegunów
A, B i C.
Odpowiedzi. Obliczone wielkości do wszystkich biegunów będą takie same.
5
6. Wykreślne i analityczne warunki dowolnego przestrzennego układu sił.
Przestrzenny dowolny układ sił jest w równowadze, gdy:
- zerowanie się sum rzutów wszystkich sił na poszczególne osie dowolnego układu odniesienia x,
y, z oraz zerowanie się sum momentów wszystkich sił wokół tych osi- (tylko 6 równań).
7. Co rozumiemy przez pojęcie: środek ciężkości figury.
Środek ciężkości figury: jest to punkt, w którym jest zaczepiona siła przedstawiająca ciężar
danego ciała i pokrywa się on ze środkiem sił równoległych .
Środek ciężkości wyznaczamy wzorami:
s1 Å" x1 + s2 Å" x2
x0 =
s1 + s2
s1 Å" y1 + s2 Å" y2
y0 =
s1 + s2
6
8. Opisz jeden (dowolny) ruch wraz z najczęściej stosowanymi wzorami do obliczeń. Narysuj
najczęściej występujące wykresy ilustrujące zależności pomiędzy wielkościami w tym ruchu.
Ruchem jednostajnym prostoliniowym nazywamy taki ruch, którego torem jest linia prosta a
prędkość jest stała.
Parametrami charakteryzujÄ…cymi w/w ruch sÄ…: przebyta droga [s], czas trwania ruchu [t] oraz
prędkość ruchu [v].
W ruchu jednostajnym prostoliniowym droga równa się iloczynowi prędkości i czasu -
s = v Å"t
a prędkość jest równa stosunkowi przebytej drogi do czasu.
Jednostki: droga [s] = 1m, czas [t] = 1s, prędkość [v] =1 m/s
Prędkość jest wektorem, więc ma cztery cechy: kierunek, zwrot, wartość i punkt przyłożenia.
Wartość prędkości nazywamy szybkością. Najczęściej spotykane jednostki prędkości to metr na
sekundÄ™ (m/s) i kilometr na godzinÄ™ (km/h).
Ponieważ w ruchu jednostajnym droga jest Wykresem prędkości w ruchu jednostajnym jest
funkcją czasu to wykresem drogi jest linia prosta równoległa do osi czasu.
linia prosta nachylona do osi czasu pod
katem którego tangens równy jest wartości
prędkości.
Bibliografia:
1. Podręcznik  Mechanika techniczna Bogusław Kozak wyd. WSiP
2. www.wikipedia.pl
7