Gleichgewicht rotierender Körper - nicht ausgleichende Vertikalkräfte?

Ich bin etwas verwirrt über dieses Problem.

Wir haben ein 6 kg ungleichmäßiger Stab M N der herum geschwenkt wird M . Es gibt eine Kraft von 40 N angewendet bei N in einem Winkel zur Stange.

Der Stab soll infolge der im Gleichgewicht sein 40 N-Kraft.

Meine Frage ist jedoch, dass wir bei vertikaler Auflösung die Komponente von haben 40 N Kraft und das Gewicht der Stange. Diese werden nicht gleich sein, also warum fällt der Stab nicht nach unten?

Ich weiß, dass es etwas mit dem Drehpunkt zu tun hat, aber ich kann nicht sehen, warum der Drehpunkt eine vertikale Kraft erzeugt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Welche Wirkung hat Pivot M? Was würde passieren, wenn es nicht da wäre?
@Farcher Ich kann Ihnen keine genaue Antwort geben, weshalb ich die Frage gestellt habe.
Angenommen, MN wäre ein Abschnitt einer Falltür und die Scharniere wurden entfernt.

Antworten (2)

Die Stange ist am Drehpunkt befestigt - daher fällt sie nicht herunter. Der Drehpunkt bedeutet hier etwas, das dieses Ende der Stange dauerhaft an Ort und Stelle hält, unabhängig von den ausgeübten Kräften. Es tut dies, indem es jede Kraft ausübt, die notwendig ist, um den anderen Kräften entgegenzuwirken. Wenn das Ausgleichen der vertikalen Kräfte eine Nettokraft von beispielsweise verursacht 20 N nach unten, dann erzeugt der Drehpunkt eine Kraft 20 N nach oben, um dem entgegenzuwirken.

Betrachten Sie zur Veranschaulichung Farchers Beispiel einer Falltür. Wenn Sie an einer Kante der Falltür ziehen, öffnet sie sich. Wenn Sie es weiterhin vertikal ziehen, steht die Falltür schließlich vertikal. Jetzt können Sie sehr stark ziehen und die Falltür bewegt sich immer noch nicht. Das liegt daran, dass die andere Kante der Falltür am Boden befestigt ist und diese Kante eine fast beliebig große Kraft erzeugt, um die Kraft auszugleichen, mit der Sie ziehen.

Das Gelenk bei M stellt eine Zwangskraft bereit. Für das Gleichgewicht ist das Nettodrehmoment um Punkt M Null (die Zwangskraft bei M liefert kein Drehmoment um M); Sie können also den Abstand des Massenschwerpunkts entlang MN für das Gleichgewicht berechnen (der Stab MN ist nicht einheitlich). Die Kraft bei M ist wie erforderlich, um der Nettokraft aus der Schwerkraft und der aufgebrachten Kraft von 40 N entgegenzuwirken.

Dies ist vergleichbar mit der Zwangskraft, die durch den Stützpunkt eines Hebels bereitgestellt wird; im Gleichgewicht ist das Nettodrehmoment um den Stützpunkt null und die Kraft an der Stütze gleicht die Kräfte an jedem Ende des Hebels aus. Je größer die Gesamtkraft an beiden Enden des Hebels ist, desto größer ist die Zwangskraft an der Stütze.

Gleichgewicht rotierender Körper - nicht ausgleichende Vertikalkräfte?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v