Пример 1. Определить реакции опор горизонтальной балки от заданной нагрузки.
Дано:
Схема балки (рис. 1).
P = 20 кН, G = 10 кН, М = 4 кНм, q = 2 кН/м, a=2 м, b=3 м, .
Определить реакции опор в точках А и В.

Рис. 1
Рассмотрим равновесие балки АВ (рис. 2).
К балке приложена уравновешенная система сил, состоящая из активных сил и сил реакции.
Активные (заданные) силы:
, , , пара сил с моментом М, где
- сосредоточенная сила, заменяющая действие распределенной вдоль отрезка АС нагрузки интенсивностью q.
Величина

Линия действия силы  проходит через середину отрезка АС.
Силы реакции (неизвестные силы):
, , .
 - заменяет действие отброшенного подвижного шарнира (опора А).
Реакция  перпендикулярна поверхности, на которую опираются катки подвижного шарнира.
,  - заменяют действие отброшенного неподвижного шарнира (опора В).
,  - составляющие реакции , направление которой заранее неизвестно.
Объяснение:
Определить КПД атомной электростанции, мощность которой 6 МВт, если в течение суток в реакторе используется 35 г Урана-235?
При делении одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ.
(1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж).
Дано:
N = 6 МВт = 6·10⁶ Вт
t = 1 сутки = 86 400 c
m = 37 г
M = 235 г/моль - молярная масса урана-235
q₁ = 200 МэВ = 200·10⁶ эВ
e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл
Nₐ = 6,02·10²³ моль⁻¹
КПД - ?
1)
Найдем количество радиоактивного вещества:
ν = m / M = 35 / 235 ≈ 0,15 моль
2)
Находим число распавшихся атомов:
N = ν·Nₐ = 0,15·6,02·10²³ ≈ 9·10²²
3)
Находим выделившуюся энергию:
Q = N·q₁·e = 9·10²²·200·10⁶·1,6·10⁻¹⁹ ≈ 2,9·10¹² Дж (1)
4)
Полезная энергия:
Q₁ = N·t = 6·10⁶·86 400 ≈ 0,5·10¹² Дж (2)
5)
КПД = Q₁·100% / Q = 0,5·10¹² · 100% / (2,9·10¹²) =
= 50 / 2,9 ≈ 17 %