Van aki érti mechanikát?

Hát de így példa nélkül nem fogjuk tudni elmagyarázni, ezt suliban/egyetemen is órákon keresztül oktatják/tanulod/gyakorlod, és utána lesz esélyed. Mi sem tudunk csodát tenni.

Próbálj akkor neten keresgélni különböző leírásokat a statika, igénybevételi ábrák, rúderők számításához.

Általánosságban:

Ha néhány rúderő ismeretlen, akkor azokat úgy kell számolni (ha a rúd nyugalomban van), hogy a függőleges és vízszintes erők is kiegyenlítik egymást, vagyis az összegük 0. Igen, de ha két vagy több ismeretlen erő van, akkor nem tudjuk meghatározni csak ennyiből, fel kell írni egy általad kiválasztott pontra a nyomatéki egyensúlyt. Ha például két ismeretlen erő van a feladatban, akkor célszerű az egyik ismeretlen erő támadáspontjába felírni a nyomatéki egyensúlyt, mert így az kiesik, és csak a másik ismeretlen erő lesz ismeretlen, meg tudod határozni.

De tényleg ne itt várd a segítséget konkrét feladat nélkül, mert nem fog menni.

Legyen a koordináta rendszer a "szokásos", felfele mutat y, jobbra x.

Az A pontban lévő tartó felvehet x és y irányú erőket is, míg a B pontnál lévő tartó csak y irányút.

Az F2 erőnek lesz y és x irányú összetevője is, mivel valamekkora szögben éri a rudat. Az y irányú és egyben lefele mutató erő F2*sin(alfa) lesz, míg az x irányú és jobbra mutató erő F2*cos(alfa) lesz.

Erők eredője zérus:

x irányban:

Csak F2*cos(alfa) erő lesz az ismert erők közül x irányú, az egyetlen x irányú ismeretlen erő pedig az A pontban lesz, mégpedig éppen F2*cos(alfa) nagyságú, de vele ellentétes irányú (=balra mutat).

y irányban:

Ugye sem az A sem a B csúcsnál lévő erőket nem ismerjük (sem a nagyságukat, sem az irányukat), így mindkettőt megtippeljük, mondjuk legyen mindkettő felfele mutató, az egyik Ay, a másik By nagyságú. Ekkor a függőleges erők eredőjét felírva:

0 = -F1 + Ay - F2*sin(alfa) + By

0 = -50 + Ay - 148.5 + By

198.5 = Ay + By

Ugye itt nem tudjuk meghatározni, ezért fel kell írni a nyomatéki eredőt, aminek szintén 0-nak kell lenni. Ilyenkor célszerű felírni valamelyik ismeretlen erő támadáspontjába felírni, mert így csak egy ismeretlen lesz a képletben, egyből megkapjuk.

Itt pl Írjuk fel az A pontba:

-F1*1.5 + F2*sin(alfa)*2 - By*3 = 0

-75 + 297 - By*3 = 0

222 = By*3

By = 74 N

(mivel By értéke pozitív lett, ezért az előre megtippelt irány helyes, tehát By felfele fog mutatni. Ha negatív lett volna, akkor a nagysága jó, csak épp lefele mutatna, és ez az igénybevételi ábráknál nem lesz mindegy.)

És akkor így már egyből ki tudnád számolni az Ay-t is az y irányú erők eredőjéből ugye, de ajánlott felírni inkább B pontra is a nyomatéki egyenletet (ekkor csak Ay lesz az ismeretlen, kiszámolhatod), és az y irányú eredő egyenletéből csak ellenőrzésre érdemes, mivel ha az a képlet alapján nem egyezne meg, akkor valahol valamit elszámoltál.

Én mindenesetre most mégis csak azzal számolom ki, te próbáld meg előbb a nyomatékkal. Szóval:

198.5 = Ay + By

198.5 = Ay + 74

Ay = 124.5

Ez is pozitív lett, tehát az előre felvett, felfele mutató irányú jó. Így az erők kiszámításával készen vagyunk.

Igénybevételi ábrák:

[link]

Nem a legszebb, de nagyjából érthető.

Normálerő igbevételi ábrához info:

Az az erő, amelyik a keresztmetszetet húzza, az pozitív irányba mutat az igénybevételi ábrán, ami pedig a keresztmetszetet nyomja, az negatív.

A feladatodban ha balról kezdük felrajzolni az igénybevételi ábrát, akkor Ax balra mutat, vagyis a keresztmetszetet húzza, ezért ott negatív lesz az ábra, egészen F2-ig, ahol ugye megjelenik az F2y, ami pozitív irányba változtatja az ábrát, és mivel a kettőjük eredője zérus, ezért épp 0-ra "rántja vissza".

Nyíró igénybevételi ábrához info:

Ha balról építed fel az ábrát, tehát balról indulsz neki az ábrázolásnak, akkor ami pozitív irányba mutat, az az igénybevételi ábrán is pozitív irányba fog haladni, ami negatív irányba, az pedig az ábrán is negatív irányba.

A feladatodban balról kezdtem ábrázolni itt is, és mivel F1 negatív irányba mutat, ezért az ábrán is negatív irányban jelentkezik, egészen -F1-ig megy le az ábrán. Ezt tartja egészen A pontig, ahol van egy pozitív irányú Ay erő, ezért az A-ban -F1+Ay lesz az értéke. Ezt tartja F2-ig, ahol megjelenik a negatív irányú F2y, és ott pedig -F1+Ay-F2y lesz az értéke. Végül a pozitív irányú By húzza vissza 0-ba az egészet.

Nyomatéki igbev ábrához info:

Ha balról írod a képletet, akkor ami az óramutató járásával ellenkező irányban forgat, az a pozitív irány az igénybevételi ábrán, ami az óramutató járásával megegyezően, az pedig negatívként jelenik meg az ábrán (legalábbis én így emlékszem, régen tanultam).

Balról írva a függvényt:

Egészen az A pontig csak az F1 erő ad nyomatékot, ami ugye lineárisan változik (mert nincs megoszló terhelés). F1 támadáspontjában nincs erőkar, így 0-ból indul az ábra, míg a maximuma az A pontnál lesz, és éppen F1*1.5 nagyságú. Lineárisan összekötöd tehát a 0-t az F1*1.5 értékkel. Továbbhaladva már az F1 és az Ay is ad nyomatékot, egészen F2-ig. Mivel az egész feladatban nincs megoszló terhelés, így mindenhol egyeneseket kell csak húzigálnod, mert lineárisan változnak az értékek. Szóval F2 pontban a függvény F1*(1.5+2)-Ay*2 értéket fog felvenni. Ezt összekötöd egyenesen az A pontból felvett értéktől. Továbbhaladva már csak a rúd vége, vagyis a B pont befolyásolja a dolgokat, ott a függvény F1*(1.5+2)-Ay*2+F2*sin(alfa) értéket fog felvenni, ami ha jól dolgoztál, 0-nak kell lennie.

Nagyvonalakban ennyit érdemes tudni az igénybevételi ábrákról.