Klub 44F - zadania IV 2011»Zadanie 516
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Klub 44F - zadania IV 2011
- Publikacja w Delcie: kwiecień 2011
- Publikacja elektroniczna: 31 marca 2011
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (160 KB)
Sprężyście zginający się jednorodny pręt o długości
i masie
zamocowano jednym końcem poziomo, a drugi zwisa pod wpływem siły
ciężkości. Miarą sztywności pręta jest dany parametr
będący
stosunkiem momentu siły zginającej
do kąta
między stycznymi
do końców pręta, gdy
ma wzdłuż niego stałą wartość. Obliczyć
numerycznie zwis pręta
oraz kąt opadania jego końca
przy
następujących danych:
m,
kg,
przyspieszenie ziemskie

sztywnych prętów o masach
i długościach
połączonych przegubami opisanymi przez współczynnik

będzie zmienną wzdłuż pręta, od
(koniec
zamocowany) do
(koniec zwisający). Funkcjami zmiennej
są: siła oddziaływania jednej części na drugą
(czyli
ciężar prawej części pręta), moment zginający pręt
oraz
kąt odchylenia stycznej od poziomu
Oczywiste jest, że
natomiast rozważając mały odcinek pręta
o długości
stwierdzamy, że warunek równowagi ze względu
na obrót ma postać
na jego końcach. Dalej,
różnica między kątami nachylenia sąsiednich odcinków zależy od
zgodnie ze wzorem
do
równania różniczkowego
przybiera
postać
(gdzie
) do
(gdzie
), przy czym stała
ma wartość 10.
Zgodnie z treścią zadania obliczyć należy
oraz sumę przesunięć
pionowych
Autor stosował procedurę numeryczną,
zaczynając od
i wybierając dowolną początkową wartość
a następnie korygując ją tak, aby w punkcie
otrzymać
Okazuje się, że właściwą początkową wartością
jest 3,74, końcowy kąt nachylenia jest równy
rad,
a zwis