Versione italiana
Esercizi sulle Reazioni Vincolari
Concetti Chiave
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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.
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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
\sum M = 0
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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:
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Disegnare il diagramma delle forze.
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Applicare le condizioni di equilibrio:
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Somma delle forze verticali:
R_A + R_B - P = 0
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Somma dei momenti attorno al supporto A:
R_B \cdot L - P \cdot a = 0
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Risolvere il sistema di equazioni per R_A e R_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:
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Disegnare il diagramma delle forze.
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Applicare le condizioni di equilibrio:
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Somma delle forze verticali:
R_y - W = 0
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Somma delle forze orizzontali (se presenti):
R_x = 0
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Calcolare R_y e R_x.
English version
Exercises on Constraint Reactions
Key Concepts
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Constraint Reactions: Constraint reactions are the forces that develop in constraints (such as supports and hinges) when a body is subjected to external loads.
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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
\sum M = 0
- 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:
- Draw the force diagram.
- Apply the equilibrium conditions:
- Sum of the vertical forces:
R_A + R_B - P = 0
- Sum of the moments about the support A:
R_B \cdot L - P \cdot a = 0
- Solve the system of equations for R_A and R_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:
- Draw the force diagram.
- Apply the equilibrium conditions:
- Sum of vertical forces:
R_y - W = 0
- Sum of horizontal forces (if any):
R_x = 0
- Calculate R_y and R_x.
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