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请问要多少拉力才能拉住这根梁?

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发表于 2012-10-15 18:05:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

+ ~+ M4 x1 q; o& f- J" ~$ u0 H一个梁,通过轴b固定在墙上。梁的自重G。
# M; L+ F6 v' }% J6 M( q0 t5 L梁的左端有个轮子a,注意轮子是固定在梁上,不能转动的。
9 z& C; ]) ~: G, e) B. W# g绿色绳子一端固定在墙上,一段绕过轮子a,并固定在轮子最左侧的边缘,即c处。4 }& Q. i" B$ b! j0 i1 P5 }
F是绳子受到的拉力。显然,在c点,F是向上的。% F2 M9 e, z/ S& h% H  A. L# e
' ~2 j! z% L# x* O- g# Z" B
问:为了保证梁水平,F应该多大?
3 z* K" M% f( [/ J

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发表于 2012-10-15 18:12:12 | 显示全部楼层
0.5G
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发表于 2012-10-15 19:03:25 | 显示全部楼层
不知你那根绿色的绳子有什么用。
: Z! a0 U( u1 u) Q8 V$ N( i研究对象:梁BC
9 K: K* p, f% V水平方向:支座B的分力Fx   绳子的拉力(如果子在水平方向有预紧力Fn), Q5 c( G0 m: W! M4 Z5 H( [
竖直方向:支座B的分力Fy   拉力F 重力G
5 `" r, q4 Y# h$ [+ I: {/ N根据平衡列方程 Fx - Fn =0( t. p  K# z+ C: L9 L% Q
                      F - G + Fy = 0
! p% C" x$ i" ]$ i$ ]                      -FL + GL/2 =0 (平面力偶系平衡条件,假设梁长度为L)! j! |: C9 X) m1 x% L; K6 ]
解得: - k" d  x) U% b) N
                 Fx=Fn3 R1 d& j: i; E' y/ T0 H) z# g, Z
                 Fy=F - G
* D7 L5 l) x8 [8 [3 D* `3 k                 F = G/2L
+ t) O" F9 F3 t7 [/ z" |. C        应该是这样的吧,典型的静力学平衡问题,有没有绳子的预紧力对竖直方向的拉力F都没有影响。
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发表于 2012-10-15 19:44:34 | 显示全部楼层
相当于就是个动滑轮 省一半的力 0.5xG 就OK了。
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发表于 2012-10-15 21:00:51 | 显示全部楼层
重力的二分之一
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发表于 2012-10-15 21:00:57 | 显示全部楼层
重力的二分之一
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 楼主| 发表于 2012-10-16 09:09:45 | 显示全部楼层
# ]# T7 [2 p; P" y5 l2 O/ C5 S/ \
请注意F来自于绿色绳子,红色箭头表明绳子上任意一点都有拉力F。那么在红色箭头处的F,会不会对轮子有向下压力呢?如果是,则楼上几位的答案岂不错了?

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发表于 2012-10-17 17:38:53 | 显示全部楼层
可以把钢梁和绳子一起作为对象研究那么外力就是重力,铰链支持力,墙面对绳子的拉力,这样算出来的数据和铰链到绳子的距离有关
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 楼主| 发表于 2012-10-17 17:56:51 | 显示全部楼层
只有8楼说对了。其他的人都中了障眼法。( n2 n- s! g$ t& ^  r
我实际做了实验。褐色的是塑料板,前面的圆形是金属螺帽。用弹簧秤测量拉力。当塑料板倾斜时,拉力半公斤,水平时暴涨到1.5公斤。
6 J4 `# d. T& q# y/ @  }" _8 y

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