Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Как рассчитать нагрузку

REduR Ученик (219), на голосовании 8 лет назад
На стуле 50см высотой сидит человек 50кг, его наклонили за спинку стула на 10 градусов от вертикали. Как рассчитать силу действующую на ножку параллельно сиденью стула?
Дополнен 8 лет назад
К примеру: сиденье 40*40см, центр тяжести 70см от пола по центру сиденья. И для упрощения, не человек сидит, а лежит груз 50кг. Где вообще можно найти эти формулы, т. к. задача от балды, чтобы по вашим ответам понять как это рассчитывается
Дополнен 8 лет назад
Про стул - образно. Не знаю, как объяснить проще. Имеем табурет с сидением 40*40см и высотой 50см, прикручиваем к его центру груз 50кг, наклоняем на 10 гр. Все в теории, а то на практике окажется, что табурет нужно придерживать чтоб он не упал, а это опять неизвестное условие. В точке крепления ножки к сидению, создастся крутящий момент. Как узнать, какой. Ну отсюда и определить какая сила действует на нижний конец ножки идущая параллельно сиденью табурета. Как-то так. Сопромат вроде здесь не нужен.
Дополнен 8 лет назад
центр тяжести груза в 20 см от сидения по центру
Голосование за лучший ответ
Александр Шеруда Просветленный (45141) 8 лет назад
Составить математическую модель.

Например, если упростить, то пусть он упирается только головой. Следовательно, подголовник действует на него силой, направленной на 10 градусов от горизонтали.
Также, пусть вся его верхняя часть весит 25 кг.

Так что нужно нарисовать картинку со всеми приложенными силами, спроектировать их на оси, написать три уравнения равновесия, и оттуда вычислить.

Обычная задача по теоретической механике.
Рустам Искендеров Искусственный Интеллект (141044) 8 лет назад
Данных не хватает. Например, положение центра тяжести сидящего. Да и ширина стула.
Varravann Мыслитель (9278) 8 лет назад
Я правильно понимаю задачу так, что вопрос на самом деле про то, отломается спинка стула или нет, если на нее опереться? (т. е. "ножка", про которую идет речь - это на самом деле вся вертикальная стойка, образующая и ножку, и боковину спинки стула?)

Если так, то это стандартная сопроматовская задача:
1) вертикальную стойку можно считать консольной балкой (один конец свободен, другой жестко закреплен (у сиденья стула)),
2)на расстоянии высоты центра масс верхней половины человека (которая и опирается на спинку) на нашу балку действует поперечная сила mg*sin(a), где m - масса верхней половины человека, а "a" - угол наклона спинки к вертикали,
3) Отсюда имеем изгибающий момент у основания балки.
4) По форме, размерам и материалу балки и по сопроматовским формулам из справочника можно посчитать максимальный выдерживаемый изгибающий момент и сравнить с полученным в расчетах.
5) По другим формулам из сопроматовского справочника можно оценить, насколько данная "балка" изогнется под действием данной силы.

P.S. Чуть более точный расчет - с распределенной силой (для этого в справочнике даны чуть другие формулы): можно считать, что верхняя половина тела человека давит на спинку равномерно по всей своей длине.

P.P.S. Хотя, действительно, разумным будет расчет "наихудшего случая", когда человек всей своей массой опирается на дальнюю точку спинки (условно, "подголовник").
Похожие вопросы