למדא › המחברת › גזירה ומומנטים
סטטיקה · מופיע ב-8 מתוך 9 מבחנים

גזירה ומומנטים

תרשים גזירה ותרשים מומנטים מראים מה קורה בתוך הקורה בכל נקודה לאורכה. במדריך: איך בונים את שני התרשימים, 4 כללים שחוסכים חישוב, ודוגמה פתורה. הזיזו את הכוח במודל וראו איך התרשימים זזים איתו.

קריאה של 9 דקותדוגמה פתורהכלי גזירה ומומנטים ב-LAB
קורה פשוטה · L = 6 מ׳ · P = 30 kN
תגובה ב-A20.0 kN
תגובה ב-B10.0 kN
מומנט מקסימלי40.0 kN·m
2.0 m

מה זה כוח גזירה ומומנט כפיפה

אחרי שמוצאים את התגובות, שואלים מה קורה בתוך הקורה. חותכים אותה בנקודה כלשהי ומסתכלים על החלק שמשמאל לחתך: כדי שהחלק הזה יישאר בשיווי משקל, פועלים בחתך כוח ומומנט פנימיים.

Vכוח גזירה: סכום הכוחות האנכיים משמאל לחתך
Mמומנט כפיפה: סכום המומנטים משמאל לחתך, סביב החתך
V(x)תרשים גזירה: V בכל נקודה לאורך הקורה
M(x)תרשים מומנטים: M בכל נקודה לאורך הקורה
למה זה חשוב: לפי המומנט המקסימלי בוחרים את החתך ואת הזיון, ולפי הגזירה המקסימלית את החישוקים. כל תכן של קורה מתחיל בשני התרשימים האלה.

מוסכמת הסימן

  • Vגזירה חיובית כשהכוחות משמאל לחתך דוחפים למעלה. בתרשים: מעל הקו, בכחול. שלילית: מתחת לקו, באדום.
  • Mמומנט חיובי כשהקורה מתעקמת כמו חיוך, והסיב התחתון מתוח. בתרשים: מתחת לקו, בכתום, כמו בכלי גזירה ומומנטים.
  • ←מתקדמים משמאל לימין. מתחילים מהסמך השמאלי עם V = RA ו-M = 0, ומוסיפים כל כוח בדרך.

בקטע: כשהכוח זז, הקפיצה בתרשים הגזירה זזה איתו, והשפיץ של תרשים המומנטים נמצא תמיד מתחת לכוח.

4 כללים שחוסכים חישוב

  1. בלי עומס בקטע: V קבוע, ו-M משתנה בקו ישר.
  2. עומס מפורס q: V יורד בקו ישר בשיפוע q, ו-M הוא פרבולה.
  3. כוח מרוכז: V קופץ בגודל הכוח, ובתרשים M יש שבירה (שפיץ).
  4. כש-V = 0: שם M מקסימלי. מחפשים את הנקודה שבה V חוצה את האפס, ומחשבים בה את M.
הקשר בין התרשימים: השטח של תרשים הגזירה בין שתי נקודות שווה לשינוי במומנט ביניהן. כך בודקים את M בלי לחשב מומנטים מחדש.

דוגמה פתורה: עומס מפורס וכוח באמצע

קורה פשוטה באורך 6 מטר עם עומס מפורס של 10 קילוניוטון למטר וכוח של 30 קילוניוטון באמצע, ומתחתיה תרשים גזירה ותרשים מומנטים 30 kNABVM4515−15−4590 kN·mq = 10 kN/m

קורה פשוטה באורך 6 מטר. עומס מפורס של 10 קילוניוטון למטר לכל אורכה, וכוח של 30 קילוניוטון באמצע. צריך את התגובות, את שני התרשימים ואת המומנט המקסימלי.

RA = RB = 45 kN ↑Vmax = 45 kNMmax = 90 kN·m
  1. תגובות. העומס הכולל: 10·6 + 30 = 90 kN. הקורה והעומס סימטריים, ולכן כל סמך נושא חצי: RA = RB = 45 kN.
  2. גזירה בתחילת הקורה. מיד אחרי A: V = 45 kN.
  3. עד הכוח. העומס המפורס מוריד את V בקו ישר: 45 − 10·3 = 15 kN.
  4. בכוח. V קופץ למטה ב-30: 15 − 30 = −15 kN. כאן V חוצה את האפס, ולכן כאן המומנט המקסימלי.
  5. עד הסוף. שוב ירידה בקו ישר: −15 − 10·3 = −45 kN, שזה בדיוק −RB. בדיקה ✓.
  6. מומנט מקסימלי. משמאל לאמצע: M = 45·3 − 10·3·1.5 = 90 kN·m. בדיקה בשטח של תרשים הגזירה: טרפז 45 + 152·3 = 90 ✓.
אותו מספר מחיבור של שני מקרים מוכרים: עומס מפורס נותן q·L28 = 45, וכוח באמצע נותן P·L4 = 45. ביחד 90 kN·m.
LAB · אותה קורה בכלי גזירה ומומנטים, עם התרשימים והערכים בכל נקודהלכלי ←

גזירה ומומנטים במבחן מה״ט

בשאלון 90322 שאלה על גזירה ומומנטים הופיעה ב-8 מתוך 9 המבחנים שנבדקו. בדרך כלל זו קורה על שני סמכים, לפעמים עם זיז או עם פרק, ועם שילוב של כוחות מרוכזים ועומסים מפורסים.

1תגובות, עם בדיקה בסמך השני
2תרשים גזירה עם ערכים בכל נקודה
3תרשים מומנטים, ומיקום V = 0
4Mmax, ובשאלות רבות גם בדיקת מאמצים
מבחנים · איך מחלקים את הזמן בין 3 השאלות של מה״טלמדריך ←

5 טעויות נפוצות

✗ שוכחים את הקפיצה בכוח מרוכז✓ בכל כוח מרוכז V קופץ בגודל הכוח
✗ מחפשים את Mmax מתחת לכוח הגדול✓ Mmax נמצא איפה ש-V חוצה את האפס
✗ תרשים M ישר מתחת לעומס מפורס✓ מתחת לעומס מפורס M הוא פרבולה
✗ לא בודקים בסוף הקורה✓ בסמך הימני V חייב לצאת −RB, ו-M חייב לצאת אפס
✗ מחליפים צד באמצע✓ בוחרים צד אחד לחתך ונשארים איתו

ללמוד גזירה ומומנטים עם למדא

המדריך נותן את הכללים. בקורס בונים תרשימים לעשרות קורות, עם עומס משולשי, טרפזי ומומנט מרוכז:

כלי גזירה ומומנטים · בונים קורה ומקבלים את שני התרשימים עם ערכים בכל נקודהלכלי ←

מה לומדים אחרי זה

שאלות נפוצות

מה ההבדל בין כוח גזירה למומנט כפיפה?

כוח גזירה הוא הכוח האנכי שמנסה להחליק חלק אחד של הקורה מול השני. מומנט כפיפה הוא מה שמעקם את הקורה. לפי המומנט בוחרים חתך וזיון, ולפי הגזירה חישוקים.

איפה נמצא המומנט המקסימלי?

בנקודה שבה תרשים הגזירה חוצה את האפס. בקורה פשוטה עם כוח אחד זה מתחת לכוח, ועם עומס מפורס אחיד זה באמצע.

למה תרשים המומנטים מתחת לעומס מפורס הוא עקום?

כי הגזירה שם משתנה בקו ישר, והמומנט הוא השטח שמצטבר מתחת לתרשים הגזירה. שטח של קו ישר נותן פרבולה.

אפשר לבדוק את התרשימים שלי?

כן. בכלי גזירה ומומנטים ב-LAB בונים את הקורה מהשאלה ומקבלים את שני התרשימים עם ערכים בכל נקודה.