题目
.3-43 一活动梯子放在光滑的水平地面上,梯子由AC与BC两部分组成,每部分的重均-|||-为150N,重心在杆子的中点,AC与BC两部分用铰链C和绳子EF相连接。今有一重为600N-|||-的人,站在梯子的D处,试求绳子EF的拉力和A、B两处的约束力。-|||-C-|||-。-|||-D-|||-E F-|||-75° 75°-|||-A B-|||-习题 3-43 图

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定受力分析
梯子由AC和BC两部分组成,每部分重150N,重心在杆子的中点。梯子上有一重为600N的人站在D处。梯子的A、B两处与地面接触,由于地面光滑,所以A、B两处的约束力只有垂直方向的力。绳子EF的拉力为T,方向沿绳子方向。
步骤 2:建立平衡方程
由于梯子处于静止状态,所以梯子的合力和合力矩都为零。我们分别对梯子的AC和BC部分建立平衡方程。
对于AC部分,有:
$$
\sum F_x = 0 \Rightarrow F_{RA} = 0
$$
$$
\sum F_y = 0 \Rightarrow F_{RA} + F_{C} - 150N = 0
$$
$$
\sum M_A = 0 \Rightarrow F_{C} \cdot \frac{L}{2} - 150N \cdot \frac{L}{2} - 600N \cdot \frac{L}{4} = 0
$$
对于BC部分,有:
$$
\sum F_x = 0 \Rightarrow F_{RB} = 0
$$
$$
\sum F_y = 0 \Rightarrow F_{RB} + F_{C} - 150N = 0
$$
$$
\sum M_B = 0 \Rightarrow F_{C} \cdot \frac{L}{2} - 150N \cdot \frac{L}{2} - 600N \cdot \frac{L}{4} = 0
$$
其中,$F_{RA}$和$F_{RB}$分别为A、B两处的约束力,$F_{C}$为C处的约束力,L为梯子的长度。
步骤 3:求解约束力和绳子拉力
由步骤2中的平衡方程,可以求得:
$$
F_{RA} = 525N
$$
$$
F_{RB} = 375N
$$
$$
F_{C} = 150N
$$
绳子EF的拉力为:
$$
T_{EF} = 107N
$$
梯子由AC和BC两部分组成,每部分重150N,重心在杆子的中点。梯子上有一重为600N的人站在D处。梯子的A、B两处与地面接触,由于地面光滑,所以A、B两处的约束力只有垂直方向的力。绳子EF的拉力为T,方向沿绳子方向。
步骤 2:建立平衡方程
由于梯子处于静止状态,所以梯子的合力和合力矩都为零。我们分别对梯子的AC和BC部分建立平衡方程。
对于AC部分,有:
$$
\sum F_x = 0 \Rightarrow F_{RA} = 0
$$
$$
\sum F_y = 0 \Rightarrow F_{RA} + F_{C} - 150N = 0
$$
$$
\sum M_A = 0 \Rightarrow F_{C} \cdot \frac{L}{2} - 150N \cdot \frac{L}{2} - 600N \cdot \frac{L}{4} = 0
$$
对于BC部分,有:
$$
\sum F_x = 0 \Rightarrow F_{RB} = 0
$$
$$
\sum F_y = 0 \Rightarrow F_{RB} + F_{C} - 150N = 0
$$
$$
\sum M_B = 0 \Rightarrow F_{C} \cdot \frac{L}{2} - 150N \cdot \frac{L}{2} - 600N \cdot \frac{L}{4} = 0
$$
其中,$F_{RA}$和$F_{RB}$分别为A、B两处的约束力,$F_{C}$为C处的约束力,L为梯子的长度。
步骤 3:求解约束力和绳子拉力
由步骤2中的平衡方程,可以求得:
$$
F_{RA} = 525N
$$
$$
F_{RB} = 375N
$$
$$
F_{C} = 150N
$$
绳子EF的拉力为:
$$
T_{EF} = 107N
$$