science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe een puntbelasting te berekenen

Een verdeelde belasting is een over een oppervlak of lijn gespreide kracht, die kan worden uitgedrukt in termen van kracht per oppervlakte-eenheid, zoals kilonewton (kN) per vierkante meter. Een puntbelasting is een equivalente belasting die wordt toegepast op een enkel punt, dat u kunt bepalen door de totale belasting over het oppervlak of de lengte van het object te berekenen en de volledige belasting aan het midden toe te wijzen.

Bepaal de totale lengte of het gebied dat u wilt waarop een belasting wordt toegepast. Als een belasting van 10 kilonewton (kN) per vierkante meter bijvoorbeeld wordt toegepast op een gebied van 4 meter bij 6 meter, is het totale gebied 24 vierkante meter. Als een belasting van 10 kN per meter wordt toegepast op een staaf met een lengte van 5 meter, is de totale lengte slechts 5 meter.

Bepaal het midden van het gebied of de lengte. Als u de rechthoek van 4 bij 6 meter uitzet met de linkeronderhoek op de oorsprong en de lengte langs de X-as, dan zijn de hoeken bij (0,0), (6,0), (6,4 ) en (0,4), en het middelpunt staat op (3,2). Het midden van een straal van 5 meter is 2,5 meter van beide uiteinden.

Vermenigvuldig de belasting per oppervlakte-eenheid of lengte met het totale gebied of de totale lengte. Voor de rechthoek berekent u 10 kN per vierkante meter vermenigvuldigd met 24 vierkante meter om 240 kN te krijgen. Voor de straal berekent u 10 kN per meter vermenigvuldigd met 5 meter om 50 kN te krijgen.

Schrijf uw antwoord als de totale belasting in stap 3 toegepast op het punt dat u in stap 2 hebt bepaald. Voor de rechthoek, de puntbelasting is 240 kN toegepast op een punt op 3 meter van een uiteinde in de lengtemaat en op 2 meter van een uiteinde in de breedtemaat. Voor de straal wordt de puntbelasting 50 kN toegepast op een punt op 2,5 meter van beide uiteinden.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

U kunt deze algemene methode gebruiken voor elke vorm als u het zwaartepunt (het midden van de massa) en het totale gebied kunt bepalen. Het middelpunt van een cirkelvormig gebied met uniforme massa is bijvoorbeeld het midden ervan en het gebied is pi maal het kwadraat van de straal.