Aşağıdaki şekilde verilen kuvvetin O noktasına göre momentini bulunuz?
Cevap:
Kuvvetin bir noktaya göre momentini bulmak için moment kolunu ve kuvvetin büyüklüğünü bilmemiz gerekmektedir. Şimdi adım adım çözüm yolunu izleyelim:
- Kuvvetin Bileşenlerine Ayırılması:
Öncelikle, 500 N’lik kuvvetin yatay ve dikey bileşenlerini bulmalıyız. Kuvvet 3-4-5 üçgenine göre eğimlidir.
-
Kuvvetin yatay bileşeni (Fx):
F_x = 500 \frac{4}{5} = 400 \, \text{N} -
Kuvvetin dikey bileşeni (Fy):
F_y = 500 \frac{3}{5} = 300 \, \text{N}
- Moment Kolu Hesaplama:
O noktasına göre moment kolu, kuvvetin uygulandığı noktadan O noktasına olan dik uzaklıktır. Kuvvetin uygulanma noktası, şekildeki profile göre 2 m dikey ve 2 m yatay uzaklıktadır.
- Moment Hesaplama:
Şimdi yatay ve dikey kuvvet bileşenleri için moment hesaplarını yapalım:
- Yatay kuvvet bileşeni (Fx = 400 N) için moment kolu: (1 + 1) = 2 m
- Dikey kuvvet bileşeni (Fy = 300 N) için moment kolu: 2 m
Moment formülü:
Burada, d_x
ve d_y
moment kollarıdır. Yatay kuvvet, şekli saat yönünde (negatif), dikey kuvvet ise saat yönünün tersinde (pozitif) döndürmektedir.
-
Yatay kuvvet bileşeninin (400 N) momenti:
M_{x} = 400 \, \text{N} \times 2 \, \text{m} = 800 \, \text{N} \cdot \text{m}Bu moment saat yönünde olduğu için negatif işaretle belirtilir.
-
Dikey kuvvet bileşeninin (300 N) momenti:
M_{y} = 300 \, \text{N} \times 2 \, \text{m} = 600 \, \text{N} \cdot \text{m}Bu moment saat yönünün tersinde olduğu için pozitif işaretle belirtilir.
Toplam moment:
Sonuç:
Şekildeki 500 N’lik kuvvetin O noktasına göre momenti \mathbf{-200 \, \text{N} \cdot \text{m}}'dir.