Esercizi sulle Reazioni Vincolari

Esercizi sulle Reazioni Vincolari Esercizi sulle Reazioni Vincolari
Esercizi sulle Reazioni Vincolari

Versione italiana

Esercizi sulle Reazioni Vincolari

Concetti Chiave

  1. Reazioni Vincolari: Le reazioni vincolari sono le forze che si sviluppano nei vincoli (come supporti e cerniere) quando un corpo è soggetto a carichi esterni.

  2. Equilibrio Statica: Un corpo è in equilibrio quando la somma delle forze e la somma dei momenti che agiscono su di esso sono entrambe nulle.

    \sum F = 0 
    F=0\sum F = 0
    \sum M = 0 
    M=0\sum M = 0
  3. Tipi di Vincoli:

    • Vincolo Fisso: Impedisce il movimento in tutte le direzioni e genera reazioni in tutte le direzioni.
    • Vincolo Mobile: Permette il movimento in alcune direzioni e genera reazioni in direzioni specifiche.
    • Vincolo di Cerniera: Permette la rotazione e genera reazioni in due direzioni.

Esercizi Esempio

Esercizio 1: Trave Sostenuta

Problema: Una trave di lunghezza L è sostenuta da un supporto fisso a sinistra e un supporto mobile a destra. Un carico P è applicato a una distanza a dal supporto fisso.

Obiettivo: Determinare le reazioni nei supporti.

Soluzione:

  1. Disegnare il diagramma delle forze.

  2. Applicare le condizioni di equilibrio:

    • Somma delle forze verticali:

      R_A + R_B - P = 0
      RA+RBP=0R_A + R_B - P = 0
    • Somma dei momenti attorno al supporto A:

      R_B \cdot L - P \cdot a = 0
      RBLPa=0R_B \cdot L - P \cdot a = 0
  3. Risolvere il sistema di equazioni per R_ARAR_A e R_BRBR_B.

Esercizio 2: Cerniera con Carico

Problema: Un oggetto è appeso a una cerniera e un carico W è applicato verticalmente verso il basso.

Obiettivo: Trovare la reazione nella cerniera.

Soluzione:

  1. Disegnare il diagramma delle forze.

  2. Applicare le condizioni di equilibrio:

    • Somma delle forze verticali:

      R_y - W = 0
      RyW=0R_y - W = 0
    • Somma delle forze orizzontali (se presenti):

      R_x = 0
      Rx=0R_x = 0
  3. Calcolare R_yRyR_y e R_xRxR_x.

English version

Exercises on Constraint Reactions

Key Concepts

  1. Constraint Reactions: Constraint reactions are the forces that develop in constraints (such as supports and hinges) when a body is subjected to external loads.

  2. Static Equilibrium: A body is in equilibrium when the sum of the forces and the sum of the moments acting on it are both zero.

\sum F = 0
F=0\sum F = 0
\sum M = 0
M=0\sum M = 0
  1. Types of Constraints:
  • Fixed Constraint: Prevents movement in all directions and generates reactions in all directions.
  • Movable Constraint: Allows movement in some directions and generates reactions in specific directions.
  • Hinge Constraint: Allows rotation and generates reactions in two directions.

Example Exercises

Exercise 1: Supported Beam

Problem: A beam of length L is supported by a fixed support on the left and a movable support on the right. A load P is applied at a distance a from the fixed support.

Objective: Determine the reactions in the supports.

Solution:

  1. Draw the force diagram.
  2. Apply the equilibrium conditions:
  • Sum of the vertical forces:
R_A + R_B - P = 0
RA+RBP=0R_A + R_B - P = 0
  • Sum of the moments about the support A:
R_B \cdot L - P \cdot a = 0
RBLPa=0R_B \cdot L - P \cdot a = 0
  1. Solve the system of equations for R_ARAR_A and R_BRBR_B.

Exercise 2: Hinge with Load

Problem: An object is hanging from a hinge and a load W is applied vertically downward.

Objective: Find the reaction in the hinge.

Solution:

  1. Draw the force diagram.
  2. Apply the equilibrium conditions:
  • Sum of vertical forces:
R_y - W = 0
RyW=0R_y - W = 0
  • Sum of horizontal forces (if any):
R_x = 0
Rx=0R_x = 0
  1. Calculate R_yRyR_y and R_xRxR_x.

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