Zadanie Zadanie 4.1.10: Siła naciągu liny asekuracyjnej przy poprzecznym obciążeniu i małym ugięciu
- Punkty
- 4 pkt
- Dział
- Ruch i siły · Odziaływania
- Trudność
- Poziom trudności: średnie
Pylony mostu są oddalone od siebie o poziomą odległość . Linę asekuracyjną modelujemy jako dwie proste, symetryczne gałęzie połączone w punkcie podwieszenia. Inspektor wraz z osprzętem ma masę i zawisa dokładnie pośrodku rozpiętości. Punkt podwieszenia obniża się o . Pomiń masę liny i przyjmij ; wykonaj też obliczenia dla .
a) Wyznacz kąt nachylenia każdej gałęzi liny do poziomu .
b) Wyprowadź warunek równowagi i oblicz siłę naciągu w każdej gałęzi dla obu wartości .
c) Oblicz, ile razy naciąg jednej gałęzi przewyższa ciężar inspektora. Wyjaśnij, dlaczego przy niezerowym ciężarze lina nie może pozostać idealnie pozioma.
Odpowiedź i wynik końcowy
a) .
b) dla ; dla .
c) . Przy równowadze pionowe składowe naciągu spełniają . Gdyby lina była idealnie pozioma, i składowe pionowe wyniosłyby zero; dla wymagałoby to nieskończonego naciągu.
a: a)
b: b) (dla : )
c: c) razy. Do zrównoważenia ciężaru w pionie niezbędna jest niezerowa składowa pionowa naciągu . Gdyby lina była idealnie pozioma (), to i siła naciągu musiałaby dążyć do nieskończoności ().