Stosuje prawa i przestrzega zasad mechaniki technicznej

Dlaczego tak

Moment siły względem punktu to iloczyn wartości siły i długości ramienia, czyli odległości prostopadłej od punktu do linii działania siły: M = F × a. To podstawowa zależność z mechaniki, obowiązująca niezależnie od konkretnego układu na rysunku.

Dlaczego tak

Z równania momentów względem podpory A: R_B · 4 m = 12 kN · 1 m, więc R_B = 3 kN. Z równowagi sił pionowych R_A = 12 − 3 = 9 kN. Podpora bliższa siły przejmuje jej większą część — i to jest odwrotność błędnej intuicji, która podsuwa 3 kN. Wynik 6 kN odpowiadałby sile przyłożonej w środku belki.

Dlaczego tak

Z prawa Hooke'a wydłużenie względne ε = σ/E = 100 MPa / 200 000 MPa = 0,0005, a wydłużenie bezwzględne Δl = ε·l = 0,0005 · 2000 mm = 1 mm. Najczęstsza pomyłka to podstawienie 200 zamiast 200 000 MPa, czyli pominięcie przeliczenia gigapaskali na megapaskale. Prawo Hooke'a obowiązuje tylko poniżej granicy sprężystości.

Dlaczego tak

Dla układu zbieżnego równowaga wymaga, by wypadkowa była równa zeru, co zapisuje się jako ΣFx = 0 i ΣFy = 0. Równość wartości sił nie wystarcza — liczy się ich kierunek i zwrot; siły o tym samym zwrocie nigdy się nie zrównoważą.

Dlaczego tak

Ciało sztywne w płaszczyźnie ma trzy stopnie swobody, więc potrzebne są trzy równania: ΣFx = 0, ΣFy = 0 i ΣM = 0. Spełnienie tylko jednego warunku nie wyklucza przesunięcia lub obrotu belki.

Dlaczego tak

M = F·r = 200 N · 0,15 m = 30 N·m. Wynik 1333 N·m powstaje po podzieleniu siły przez ramię, a 3 N·m po pomyleniu 0,15 m z 0,015 m. Jednostką momentu siły jest niutonometr, a moment rośnie proporcjonalnie zarówno do siły, jak i do długości ramienia.