Výpočet reakčních sil ve vazbách

V tomto videu se naučíme vypočítat reakční účinky ve vazbách vázaného tělesa.

Rozbor pohyblivosti

Víme, že vazby omezují pohyblivost tělesa. Jak moc, to nám určí rozbor pohyblivosti. Výsledná pohyblivost se rovná stupňům volnosti tělesa v rovině (popř. prostoru) minus stupně volnosti, které odebírají vazby. Pokud je zde i vazba, která jen omezuje deformaci, tak přičteme počet těchto tzv. deformačních parametrů.

Jak se účinky počítají?

Vycházíme z Newtonových pohybových zákonů, které říkají, že těleso je v klidu tehdy, pokud silová i momentová výslednice je nula. Pokud těleso uvolníme (nahradíme vazby reakčními silami a momenty), jsme schopni rozepsat rovnice statické rovnováhy a vyjádřit reakční síly a momenty ve vazbách.

V rovině budeme používat dvě rovnice pro sumu sil (vodorovné a svislé) a jednu pro sumu momentů. Vzniknou nám tak rovnice s neznámými reakcemi a budeme se je snažit vyjádřit.

Řešitelnost úlohy

Rozebereme si řešitelnost soustavy rovnic, kterou jsme zapsali. Pokud je neznámých účinků stejně jako použitelných rovnic statické rovnováhy, je úloha tzv. staticky určitá. Jinými slovy, máme dost rovnic na to, abychom zjistili všechny naše neznámé reakční účinky. Pokud je neznámých reakcí více, prohlašujeme úlohu za staticky neurčitou a ve statice (mechanice těles) ji neumíme dále řešit.

Kontrola funkčnosti vazeb

Po výpočtu reakčních sil a momentů ve vazbách zkontrolujeme funkčnost vazeb. Pokud by vazby byly nefunkční, tak by to znamenalo, že těleso je při tomto zatížení pohyblivé. Veškeré naše výpočty pak s klidem prohlásíme za chybné, protože jsme vycházeli z předpokladu, že se těleso nehýbe. S takovými úlohami si poradí dynamika.