汽車吊的最大起重量
簡化后的汽車吊模型由兩部分組成:一個質(zhì)量為Ma的車身A,長為D,高為H,有兩個半徑為r的車輪距離D/2分居在車身的兩側(cè),另一部分B,為一個質(zhì)量
簡化后的汽車吊模型由兩部分組成:一個質(zhì)量為Ma的車身A,長為D,高為H,有兩個半徑為r的車輪距離D/2分居在車身的兩側(cè),另一部分B,為一個質(zhì)量為Mb的吊臂,長度為L。則汽車吊的最大起重量為多少?(假設(shè)吊車車身A的質(zhì)心位于汽車的正中央)

首先,臨界條件當(dāng)然是重物恰好把A“翹”起來的時候。不難想象到,如果繼續(xù)增加質(zhì)量,吊車在剛開始的一瞬間會以前輪為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。而這就需要用到“杠桿原理”,也就是力矩平衡方程了。
找到支點,O, 吊車車身的轉(zhuǎn)動軸就是質(zhì)心和支點的連線,而吊臂和重物的力臂的旋轉(zhuǎn)半徑就是B末端和B中點分別與支點的連線。最終,模型可以簡化為:

右邊的力矩計算式為: ,將
與
結(jié)合就是水平距離,原式轉(zhuǎn)化為
,另有
和
同理,左邊有 以及
聯(lián)立以上方程,解得
其實A的質(zhì)心可以任意取,只要能知道距離支點的水平位置,就能求出最大起重質(zhì)量。







