一般教室門上都安裝一種暗鎖,這種暗鎖由外殼A、骨架B、*簧C(勁度係數為k)、鎖舌D(傾斜角θ=45°)、鎖槽...
問題詳情:
一般教室門上都安裝一種暗鎖,這種暗鎖由外殼A、骨架B、*簧C(勁度係數為k)、鎖舌D(傾斜角θ=45°)、鎖槽E,以及連桿、鎖頭等部件組成,如圖1所示.設鎖舌D的側面與外殼A和鎖槽E之間的摩擦因數均為μ,最大靜摩擦力fm由fm=μN(N為正壓力)求得.有一次放學後,當某同學準備關門時,無論用多大的力,也不能將門關上(這種現象稱為自鎖),此刻暗鎖所處的狀態的俯視圖如圖2所示,P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點,*簧由於被壓縮而縮短了x.
(1)試問,自鎖狀態時D的下表面所受摩擦力的方向
(2)求此時(自鎖時)鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小
(3)無論用多大的力拉門,暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態,則μ至少要多大?
【回答】
(1)設鎖舌D的下表面所受到的最大靜摩擦力為f1,其方向向右,如圖所示.
(2)設鎖舌D受到鎖槽E的最大靜摩擦力為f2,正壓力為N,下表面的正壓力為F,*力為kx,由平衡條件:
kx+f1+f2cosθ﹣Nsinθ=0
F﹣Ncosθ﹣f2sinθ=0
又f1=μF
f2=μN
聯解上述方程得:
(3)令N趨向於無窮大,則有
1﹣2μ﹣μ2=0
解得μ==0.41
答:(1)自鎖狀態時D的下表面所受摩擦力的方向向右.
(2)此時(自鎖時)鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小為.
(3)無論用多大的力拉門,暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態,則μ至少為0.41.
知識點:未分類
題型:計算題
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