02 קורות ושדות כוחות
סטטיקה וחוזק חומרים להנדסאים (97155)
קורות מסוימות ושדות הכוחות הפנימיים
מן החתך הראשון אל תרשימי N, S, M מלאים, שדה מומנטים וביטול מומנט חיצוני
קורס להנדסאי בניין לקראת שאלון מה״ט 97155
מה תדעו לעשות בסיום החוברת
- להסביר בגוף חופשי מה מחזיק כל חלק של קורה לאחר חיתוך דמיוני.
- להבחין בין סימן מומנט חיצוני, סימן מומנט כפיפה וכיוון הציור של התרשים.
- לבנות תרשימי N, S, M מיושרים, עם יחידות, קפיצות, אפסים וקיצונים.
- לנתח זיז, בליטות, עומסים מקוטעים, כוח נטוי ומתלה דו־כוחי.
- להסביר מהו שדה מומנטים ולחשב מחדש את כל המערכת כשמבטלים זוג כוחות.
- לפתור שאלות משולבות ושאלות הפוכות ולבדוק את הפתרון פיזיקלית וחשבונית.
מה צריך לדעת לפני שמתחילים
- ספר S01: יחידות, שקול עומס, זרוע כוח, גוף חופשי ותגובות.
- פתרון משוואה לינארית; המשוואה הריבועית מוסברת שוב במקום השימוש.
- שטח מלבן, משולש וטרפז; מחשבים שטחים עם הסימנים של תרשים הגזירה.
הקובץ פועל ללא חיבור לאינטרנט. תוכן העניינים מציג את סדר הפרקים. כל הפתרונות פתוחים לקריאה; לתרגול עצמי מומלץ לעצור לפני הפתרון.
תוכן העניינים
- 1. מה קורה בתוך הקורה?
- 2. מה עומס עושה לתרשימים?
- 3. זוג כוחות וקפיצה בשדה המומנטים
- 4. זיזים ובליטות: קוראים גם את הקצוות
- 5. כוח נטוי ומתלה: הכוח הצירי מצטרף
- 6. שדה מומנטים: מה באמת משתנה כשמבטלים מומנט?
- 7. שש שאלות משולבות ברמת בחינה
- 8. שיטת עבודה עצמאית ובקרת טעויות
פרק 1
מה קורה בתוך הקורה?
קורה היא גוף שמעביר עומסים אל סמכים. מציאת תגובות מסבירה כיצד הקורה כולה מאוזנת, אך אינה אומרת מה עובר דרך כל חתך בתוכה. כדי לחשוב על חתך, מדמיינים מסור דק מאוד: אחרי ההפרדה, כל חצי חייב להישאר בשיווי משקל. החצי שהסרנו הפעיל על החצי הנשאר כוח ומומנט. אלה הכוחות הפנימיים.
בכל חיתוך ישר של קורה מישורית נוח להחליף את פעולת החומר בשלוש תוצאות: כוח לאורך הציר, כוח בניצב לציר ומומנט כפיפה. אין כאן שלושה עומסים חדשים שהוספנו לקורה; זו דרך לתאר את הפעולה שכבר התקיימה בחומר.
| סמל | מה הוא מתאר | חיובי | יחידה |
|---|---|---|---|
| כוח צירי: משיכה או לחיצה לאורך הקורה | מתיחה | kN | |
| כוח גזירה: נטייה של שני חלקי הקורה להחליק אנכית זה ביחס לזה | על פאת החתך של החלק השמאלי: מטה | kN | |
| מומנט כפיפה: נטייה לסיבוב יחסי ולעיקום | כפיפה עם מתיחה בתחתית הקורה | kN·m |