Vì sao lực dọc bản lề không giúp mở cửa giống lực đẩy ngang vào mặt cửa?

Giải thích nguyên lý

Khi xét mở cửa quanh trục bản lề thẳng đứng, phải xét tác dụng quay quanh chính trục đó. Một lực thẳng đứng song song trục không có thành phần đẩy cửa theo đường tròn ngang. Công thức moment dạng Fd quen thuộc cần đúng cấu hình lực gây quay quanh trục, không lấy mọi lực ở xa bản lề nhân cự ly rồi gán cho moment mở cửa.

Ví dụ tính từng bước

Điểm đặt cách trục bản lề 0,80 m. Lực ngang 10 N vuông góc mặt cửa tạo moment mở 8 N·m. Nếu vẫn 10 N nhưng hướng thẳng lên dọc bản lề, moment quanh trục mở cửa bằng 0; không phải 8 N·m. Lực ấy vẫn có thể tải lên kết cấu theo cách khác, chưa được tính trong mô hình mở cửa.

Điểm dễ hiểu sai

Không kết luận lực dọc trục không gây bất kỳ tác dụng nào lên cửa hoặc bản lề. Đang nói riêng moment quanh trục quay đứng đã chọn.

Tự kiểm tra

Nếu lực đẩy ngang đặt gần trục hơn, chỉ cách 0,40 m và vẫn vuông góc mặt cửa, moment mở còn 4 N·m.

Điều kiện áp dụng

Cửa cứng, trục đứng cố định, bỏ ma sát bản lề; chỉ phân tích tác dụng quay mở, không tính uốn hoặc hư hỏng kết cấu.

Đọc hình minh họa

Cửa và trục bản lề đứng trong hình không gian, hai lực thay thế tại cùng tay nắm: đẩy ngang mở cửa và kéo lên song song trục, ghi moment mở tương ứng. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Moment lực là gì và đo bằng đơn vị nào Vật rắn cân bằng cần thêm điều kiện gì