MECH 344 Problem Set 1-Chapter 2_study guide exam
solution Concordia University
Known: The geometry and the loads acting on a pinned assembly are given.
Find: Draw a free-body diagram for the assembly and determine the magnitude of
theforces acting on each member of the assembly.
Schematic and Given Data:
1500 N 1500 N
Link 5
B C
45˚
45˚
Link 3
1000 mm
45˚
A 45˚ D
Link 1
Assumptions:
1. The links are rigid.
2. The pin joints are frictionless.
3. The weight of the links are negligible.
4. The links are two force members and are either in tension or compression.
Analysis:
1. We first draw a free-body diagram of the entire structure.
1500 N 1500 N
1
B C
45˚
45˚
2 1 2
45˚
A 45˚
D
Ax 1
Ay Dy
2. Taking moments about point A and assuming clockwise moments to be positive,
2-17
, ! MA = 0 = 1500(2) + 1500(1) - Dy(1)
3. Solving for Dy gives Dy = 4500 N.
4. Summation of forces in the y-direction and assuming vertical forces positive,
! Fy = 0 = Ay + Dy - 1500 - 1500 = Ay + Dy - 3000.
2-18
,5. Since, Dy = 4500 N, Ay = 3000 - Dy = -1500 N.
6. ! Fx = 0 gives, Ax = 0.
7. We now draw a free-body diagram for a section at C.
1500 N
CB
45˚
DC
8. ! Fx = 0 = - CB + DC sin 45˚ and
! Fy = 0 = DC sin 45˚ - 1500
9. Solving simultaneous equations gives DC = 2121 N, CB = 1500 N.
10. We now draw a free-body diagram for a section at A.
AB
45˚
DA
1500 N
11. ! Fy = 0 = AB sin 45˚- 1500
! Fx = 0 = AB cos 45˚- DA
12. Solving simultaneous equations gives AB = 2121 N, DA = 1500 N.
13. We now draw a free-body diagram for a section at D.
B
C
BD
45˚ 2121 N
D
A
1500 N
4500 N
2-19
, 14. ! Fy = 0 = 4500 - BD - 2121(sin 45˚)
Hence, BD = 3000 N.
15. The free-body diagrams for links DC, BC, AB, AD, and BD are:
B C
1500 1500
1500 2 = 2121 3000 1500 2 = 2121
B
B C
D D
A
3000 2121
2121
1500 1500
A D
16. We can now draw a free-body diagram of pin B:
1500 N
B
1500 N
45˚
2121 N
3000 N
17. Checking for static equilibrium at pin B gives:
! Fx = 2121 cos 45˚ - 1500 = 0
! Fy = 1500 + 2121 sin 45˚ - 3000 = 0
18. We can also draw a free-body diagram for pin C:
1500 N
2121 N
45˚
1500 N
C
2-20
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper smartzone. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €13,18. Je zit daarna nergens aan vast.