В основании правильной треугольной пирамиды лежит правильный треугольник. Вершина такой пирамиды проецируется в центр основания. Центр правильного треугольника является точка О - точка пересечения бисссектрис, медиан и высот. СН = h , ∠ACB = αВ ΔАВС: Медианы треугольника пересекаются в одной точке и точкой пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины.СО:ОН = 2:1 ⇒ СО = 2•СН/3 = 2h/3В ΔСАН: sin60° = CH/AC ⇒ AC = CH/sin60° = CH/(√3/2) = 2h/√3В ΔСМО: tgα = MO/CO ⇒ MO = CO•tgα = 2h•tgα/3V пир. = (1/3)•Sabc•MO = (1/3) • (AC²•√3/4) • MO = (1/3) • (2h/√3)² • (√3/4) • (2h•tgα/3) = 2√3•h³•tgα/27ОТВЕТ: V = 2√3•h³•tgα/27
Расчет характеристик
Площадь сечения
F = F1 - F2 - F3;
где F1 - площадь прямоугольника 1;
F2 - площадь прямоугольника 2;
F3 - площадь круга 3.
F1 = h1 x b1 = 45 x 60 = 2700 мм²;
F2 = h2 x b2 = 15 x 45 = 675 мм²;
F3 = PI x R32 = PI x 7,5² = 176.715 мм²;
F = 2700 - 675 - 176.715 = 1848.285 мм².
Cтатические моменты
Обозначим начало координат в самой левой нижней точке сечения.
Тогда статический момент сложной фигуры относительно оси Х равен сумме статических моментов простых фигур составляющих эту фигуру.
Sx = Sx1 - Sx2 - Sx3;
где Sx1 - статический момент прямоугольника 1;
Sx2 - статический момент прямоугольника 2;
Sx3 - статический момент круга 3.
Sx1 = F1 x Xc1 = 2700 x 30 = 81000 мм³;
Sx2 = F2 x Xc2 = 675 x 11.25 = 15187.5 мм³;
Sx3 = F3 x Xc3 = 176.715 x 29.9 = 3976.0782 мм³;
Sx = 81000 - 15187.5 - 3976.0782 = 61836.422 мм³.
Cтатический момент сложной фигуры относительно оси Y равен сумме статических моментов простых фигур составляющих эту фигуру.
Sy = Sy1 - Sy2 - Sy3;
где Sy1 - статический момент прямоугольника 1;
Sy2 - статический момент прямоугольника 2;
Sy3 - статический момент круга 3.
Sy1 = F1 x Yc1 = 2700 x 22.5 = 60750 мм³;
Sy2 = F2 x Yc2 = 675 x 7.5 = 5062.5 мм³;
Sy3 = F3 x Yc3 = 176.715 x 30 = 5301.4376 мм³;
Sy = 60750 – 5062.5 - 5301.4376 = 50386.062 мм³.
Центр тяжести
Зная площадь сечения и его статические моменты можно определить координаты центра тяжести по следующим формулам:
Xc=Sx/F, Yc=Sy/F
Xc = 61836.422 : 1848.285 = 33,4561 мм;
Yc = 50386.062 : 1848.285 = 27,260975 мм.
Значения координат получены относительно выбранного начала координат O.
В правильной треугольной пирамиде высота основания равна h, боковые рёбра наклонены к основанию под углом α. Найти объём пирамиды.
===========================================================
В основании правильной треугольной пирамиды лежит правильный треугольник. Вершина такой пирамиды проецируется в центр основания. Центр правильного треугольника является точка О - точка пересечения бисссектрис, медиан и высот. СН = h , ∠ACB = αВ ΔАВС: Медианы треугольника пересекаются в одной точке и точкой пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины.СО:ОН = 2:1 ⇒ СО = 2•СН/3 = 2h/3В ΔСАН: sin60° = CH/AC ⇒ AC = CH/sin60° = CH/(√3/2) = 2h/√3В ΔСМО: tgα = MO/CO ⇒ MO = CO•tgα = 2h•tgα/3V пир. = (1/3)•Sabc•MO = (1/3) • (AC²•√3/4) • MO = (1/3) • (2h/√3)² • (√3/4) • (2h•tgα/3) = 2√3•h³•tgα/27ОТВЕТ: V = 2√3•h³•tgα/27