工程力学习题解答2009--配陈传尧编工程力学2006版 (1)
106页1、 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 工程力学习题解答 吴 莹 王元勋 杨新华 编 高等教育出版社 HIGHER EDUCATION PRESS 内 容 提 要 本解答是教育部“普通高等教育十一五国家级重点教材” 工程力学 (陈传尧教授主编) (高等教育出版社出版)的全书习题解答。可作为高等学校、高职高专及成人教育院校工程力学课程的教学参考书,也可供工程技术人员和报考研究生者使用参考。 前 言 华中科技大学陈传尧教授编写工程力学教材已试用三年,历年来总有不少师生和其他读者向我们索取教材的习题解答。经高等教育出版社同意,华中科技大学土木工程与力学学院工程力学教研室吴莹副教授、王元勋教授、杨新华教授合作编写了本题解,以谢读者。 本书编写力求概念准确,叙述简明,解题步骤清晰,启发思维。宥于水平所限,书中疏漏与不足之处难免,敬请读者批评指正。 衷心感谢为这本教材的编写、试用、出版提供支持和方便的所有同志们。 编者2008年 12 月于华中科技大学 1 工程力学习题解答 目 录 第一章 绪论(略) 第二章 刚体静力学基本概念与理论 (1) 第三章 静力平衡问题 (48) 第四章 变形体静力学基
2、础 (86) 第五章 材料的力学性能 (10) 第六章 强度与连接件设计 (10) 第七章 流体力、容器 (159) 第八章 圆轴的扭转 (183) 第九章 梁的平面弯曲 (211) 第十章 强度理论与组合变形 (265) 第十一章 压杆的稳定 (291) 第十二章 疲劳与断裂 (314) 第二章 刚体静力学基本概念与理论 2-1 求图中作用在托架上的合力 FR。 解: Fx=200cos30 400sin30 = 26.8(N) Fy=400cos30 200sin30 = 246.4(N) ()()22224.2468.26 +=+=yxRFFF 247.9(N)= 194.9=xyFFtgx x=83.8, 根据 Fx、 Fy的正负判断合力 FR在第象限。 2-2 已知 F1=7kN, F2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力 FR。 解: )kN(53.245sin60sin21=+=nullnullFFFx)kN(04.745cos60cos21=nullnullFFFy)kN(48.722=+=yxRFFF tg 2.783yxFxF= x=70.2, 根据 Fx、 Fy的
3、正负判断合和在第象限。 2-3 求图中汇交力系的合力 FR。 解: ( a) )N(31.230cos45cos13=nullnullFFFx(b)xy4530F1=30N F2=20N F3=40N Axy4560F1=600N F2=700N F3=500N A习题 2-3 图(a)习题 2-1 图12030200N400Ny xF2 4560F1 习题 2-2 图y x )N(39.2345sin30sin31=+=nullnullFFFy)N(5.2322=+=yxRFFF tg 10.078yxFxF= x =84.33,根据 Fx、 Fy的正负,判断合力在象限。 ( b) 12sin 45 sin 60 1030.5(N)xFF F= =nullnull)N(7.42560cos45cos321= FFFFynullnull)N(111522=+=yxRFFF tg 0.413yxFxF= x =22.5,根据 Fx、 Fy的正负判断合力在第象限。 2-4 求图中力 F2的大小和其方向角 。使 a)合力 FR=1.5kN, 方向沿 x 轴。 b)合力为零。 解: a) 21
4、cos cos 70 1.5xRFF F F=+ =null0cos70cos21= FFFynull联立求解得: kN 59.12=F , 47.6 =nullb) 21cos cos 70 0Fx F F=+ =null0sin70sin21= FFFynull联立求解得: kN 25.12=F , 110 =null2-5 二力作用如图, F1=500N。为提起木桩,欲使垂直向上的合力为 FR=750N,且 F2力尽量小,试求力 F2的大小和 角。 解:在图示力三角形中,根据正弦定理 x70F2F1=1.25kN A习题 2-4 图F2A30F1=500NFR=750N 习题 2-5 图 1212sin(180 30 ) sin 30sin(30 ) 0.7518.6sin sin 60318.9(N)RFFFFF= +=nullnull nullnullnullnull2-6 画出图中各物体的受力图。 (a) (c) A B W FBFAAB C DG(b) T FAyFAxFDFCG B FAFBA C F oAB C (d) FBFAA B C DF (e) FACFByF
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