Bestämma fjäderkraften
En cylinder kan rotera kring en glatt horisontell axel vid O. Två likadana lätta stänger AB och EF med bromsklossar vid C och hålls ihop av en fjäder. Bestäm för de i figuren givna avstånden hur stor fjäderkraften måste vara för att cylindern inte ska börja rotera, då den påverkas av ett kraftparsmoment M. Friktionstalet vid bromsklossarna är μ.
Jag har försökt frilägga och skriva ner jämviktsekvationer, men jag har kört fast och vet inte hur jag ska göra för att komma vidare.
För att cylindern inte ska rotera medurs måste ett motriktad lika eller större moment finnas, som bromsklossarna C och D står för, Kalla anliggningskraften vid bromsklossarna för A.
Då vet vi att friktionskrafen är A*, momentjämnvikt ger då
M <= 2*A*μ*r. Tvåan kommer från att vi har två bromsklossar, bägge med samma anläggningskraft.
Anläggningskraften A beror på fjäderkraften F, kan du härleda det?
Ture skrev:För att cylindern inte ska rotera medurs måste ett motriktad lika eller större moment finnas, som bromsklossarna C och D står för, Kalla anliggningskraften vid bromsklossarna för A.
Då vet vi att friktionskrafen är A*, momentjämnvikt ger då
M <= 2*A*μ*r. Tvåan kommer från att vi har två bromsklossar, bägge med samma anläggningskraft.
Anläggningskraften A beror på fjäderkraften F, kan du härleda det?
Borde inte fjäderkraften ha ett direkt samband med anläggningskraften A? Ju starkare fjäderkraften är ju hårdare bromsar klossarna väl?
M <= 2*A*μ*r i denna ekvationen, visst är även detta moment kring origo? För att momenten ska kunna ta ut varandra. Och ekvationen 2*A*μ*r=2*f*r där f är friktionskraften?
Aorta skrev:
Borde inte fjäderkraften ha ett direkt samband med anläggningskraften A? Ju starkare fjäderkraften är ju hårdare bromsar klossarna väl?
Fjäderkraften och kraften A är hänger ihop via de två stängerna på sidan.
Använd momentlagen för att få ett förhållande mellan fjäderkraft och kraften A
M <= 2*A*μ*r i denna ekvationen, visst är även detta moment kring origo? För att momenten ska kunna ta ut varandra. Och ekvationen 2*A*μ*r=2*f*r där f är friktionskraften?
Jo det är moment kring cylinderns nav, något origo eller kordinatsystem finns inte definierat i bilden.
Friktionskraften är A*μ, enligt min notation.
Okej, tack! Jag förstår ändå inte helt vad det är jag ska göra. Jag har frilagt cylindern och den ena stången och på så vis fått fram ett uttryck för F, men det stämmer inte. Vad gör jag fel?
Det rätt svaret ska vara
Jag gjorde det nog för enkelt i mitt första inlägg, anliggningskraften från de två bromsklossarna är ju olika!
Om jag får kalla kraften som klossen C påverkar cylindern med för A och kraften från D för B, så blir resp friktionskraft (my)*A och (my)*B, så vår momentekvation för cylindern får jag till
ekv 1:
Om vi sen tittar på moment som verkar på den vänstra stolpen så får jag
, =>
ekv 2:
för den högra stolpen gäller
, =>
ekv 3:
Om man sen sätter in ekv 2 och 3 i ekv 1 och löser ut F borde vi få rätt svar, men jag får
Tillägg: 20 sep 2023 10:51
Jag räknade fel i hastigheten, det ska vara ett b i nämnaren på sista raden
Aha, nu är jag med! Tack för all hjälp och vägledning! Jag fick rätt svar nu med b i nämnaren
Bra!, nu fick även jag rätt...