Получилось ли у Вас рассчитать центр масс Вашего “небоскреба”? Какие при этом возникли сложности и затруднения?
Вы здесь
2.2. Расчет центра масс "небоскреба"
23 июня, 2014 - 15:23
#1
2.2. Расчет центра масс "небоскреба"
Здравствуйте! Мой "небоскрёб" пока в стадии строительства. А что касается "плавающей кастрюльки", то не учтена сила Архимеда для самой системы: "небоскрёб"+ платформа, а также то, что сила, которая вывела систему из равновесия (например ветровые нагрузки или колебания воды), может действовать продолжительное время, и следовательно "мешать" системе вернуться в положение равновесия.
Сила Архимеда, действующая на которое из тел?
Насчет учета ветровых нагрузок и колебаний воды согласен! Мы работаем с упрощенной системой, поэтому некоторыми факторами приходится пренебречь.
Имеется в виду сила Архимеда, действующая на "кастрюлю-платформу". Так как кастрюля частично погружена в воду, выталкивающая сила действует только на погружённую часть. При отклонениях системы от положения равновесия она будет возвращать её в исходное положение.
Хм, может она не значительна. Сила Архимеда на платформу без Небоскреба распределена равномерно по всей поверхности, если сравнить вес Небоскреба с весом железной кастрюлей то воздействие будет небольшое.
В положении равновесия сила Архимеда действительно распределена равномерно по всей поверхности, и её суммарный вращающий момент равен нулю. Но при отклонении от положения равновесия, кастрюля оказывается погружённой в воду не равномерно (один край погружён сильнее), и сила Архимеда действует на неё уже не равномерно (на более погружённый край действует большая сила). Таким образом, суммарный вращающий момент силы Архимеда отличается от нуля. А что касается веса небоскрёба, то он действительно мал по сравнению с весом кастрюли. Суть в том, что система выведена из состояния равновесия сторонними силами, а не "сползшим" небоскрёбом.
Абсолютно согласен с комментарием по поводу силы Архимеда кастрюли. В расчете не рассматривается плавучесть конструкции (исходя из чего можно посчитать верхнюю границу для массы противовеса), не учитывается ненулевой момент, создаваемый силой Архимеда вне положения равновесия.
Рассчитал центр масс своей башни:
x = 0 y = 525 мм
У меня все как в задаче. Только ось x направил из центра треугольника (точки пересечения биссектрис).
У меня получилось х=0; у= 110мм
Рассчитав положение центра масс можно понять критический угол отклонения небоскреба от вертикали при котором он будет падать. Исходя их этого можно посчитать массу противовеса или другую методику уравновешивания небоскреба.