در این مقاله در رابطه با نحوه مطالعه مبحث خرپا از درس استاتیک و نحوه تسلط بر این مبحث توضیحاتی ارائه شده است. یکی از مباحث اصلی و اساسی درس استاتیک مبحث خرپا است که در امتحان پایانی و در کنکور ارشد هم از آن سوالات زیادی مطرح می گردد.
برای مشاهده لیست مدرسین و اساتید فعال در زمینه تدریس خصوصی استاتیک بر روی عبارت معلم خصوصی استاتیک کلیک کنید. مطالعه آموزش تحلیل خرپا به روش مقطع و مفصل، تحلیل خرپا به روش گره هم مفید است.
در زمینه نحوه یادگیری و آموزش بهتر درس استاتیک مطالعه مقاله چگونه استاتیک بخوانیم و آن را یاد بگیریم و پاس کنیم؟ مفید است. همانطور که گفته شد، یکی از مباحث اصلی درس استاتیک مبحث خرپا است. در همین سایت ایران مدرس مطالب آموزشی بسیار زیادی در این زمینه ارائه شده است. به عنوان مثال مقالاتی که در ادامه معرفی شده است را بخوانید. برای اینکه بتوانید مسائل مرتبط با خرپا یا truss را به خوبی حل کنید باید در قدم اول بر مبحث تعادل استاتیکی مسلط باشید. برای تحلیل خرپا از روش مفصل یا گره تعادل ذره و برای تحلیل خرپا از روش برش زدن مبحث تعادل جسم صلب را لازم خواهید داشت.
در مقاله نحوه تحلیل مسائل تعادل ذره و جسم صلب در درس استاتیک و ایستایی در رابطه با تعادل توضیح داده شده است. پس اگر می خواهید بر مبحث خرپا مسلط شوید ابتدا باید تعادل را خوب بلد باشید. معمولا در درس استاتیک مقطع کارشناسی بیشتر خرپاهای دوبعدی مد نظر است و کمتر خرپا در حالت 3 بعدی مورد بررسی قرار می گیرد. البته ممکن است بعضی از اساتید خرپای 3 بعدی را هم تدریس کنند. اگر خوب مبحث تعادل را بلد باشید و برای آن سوال و مسئله به اندازه کافی حل کرده باشید مطمئنا مسائل خرپا را به راحتی حل خواهید کرد. ابزار کار شما در مواجه با مسائل خرپا همان معادلات تعادل استاتیکی است. خصوصا خوب یاد بگیرید که چگونه گشتاور یک نیرو را حول یک نقطه دلخواه محاسبه نمائید.
در همین سایت ایران مدرس جزوات بسیار خوبی هم برای آموزش مبحث خرپا ارائه شده است. به عنوان مثال دانلود جزوه استاتیک: خرپا را مشاهده کنید. اینکه خرپا را از کدام روش تحلیل کنیم بستگی به این دارد که نیروی تمام عضوهای خرپا و یا نیرو در چند عضو خاص از خرپا را از ما خواسته است. اگر نیرو در تمام عضوهای خرپا را خواسته باشد از روش مفصل یا گره استفاده می کنیم و اگر نیرو در چند عضو خاص مد نظر باشد معمولا از روش برش یا مقطع زدن استفاده می نمائیم.
البته همواره از ترکیبی از این دو روش هم می توان استفاده نمود. مدرسین و اساتید خصوصی استاتیک در این زمینه می توانند شما را راهنمایی کنند. در روش گره برای تحلیل خرپا باید ابتدا به دنبال گرهی باشیم که حداکثر دو میله با نیروی مجهول به آن وصل باشد. بعد آن گره را مانند یک ذره مادی در نظر گرفته و معادلات تعادل استاتیک را برای آن می نویسیم تا مجهول ها که همان نیروی عضوها هستند بدست بیایند. سپس سراغ گره بعدی می رویم و این روند را تا جایی ادامه می دهیم که نیرو در تمام عضوهای خرپا بدست بیاید. برای تسلط بر این روش باید مسائل و تمرینات زیادی را حل کرد و به نتیجه رساند. روش گره یا مفصل برای تحلیل خرپا وقت گیر است و به نسبت روش برش زدن به لحاظ زمانی بازدهی کمتری دارد. در هر صورت، باید روش را خوب یاد بگیرید و تمرین و مسئله برای آن حل نمائید.
مطالعه نمائید: نحوه یادگیری مبحث خرپا در درس استاتیک و ایستایی
شرکت در کلاس های خصوصی استاتیک هم برای یادگیری خرپا و تسلط بر آن مفید است. در روش برش زدن سعی می کنیم با در نظر گرفتن یک برش مناسب خرپا را به دو بخش تقسیم کنیم و برای یک بخش آن معادلات تعادل را می نویسیم و نیروهای مجهول را بدست می آوریم. برش را باید به گونه ای در نظر بگیریم که عضوهای مد نظر ما که می خواهیم نیروی داخلی آن را محاسبه کنیم را قطع نماید. در ضمن ترجیحا باید برش یا مقطع به گونه ای زده شود که بیشتر از 3 عضو را قطع نکند. البته در بعضی از خرپاهای خاص حتی با زدن برشی که بیشتر از 3 عضو را قطع کند هم می توان به نتیجه مطلوب رسید. روش برش زدن به نسبت روش مفصل برای تحلیل خرپا به لحاظ زمانی بازدهی بیشتری دارد و البته روش سطح بالاتری است و به خلاقیت بیشتری هم نیاز دارد.
در بسیاری از موارد که فقط نیرو در یکی از عضوهای خرپا مد نظر است، اگر کمی خلاقیت به خرج دهیم، تنها با زدن یک برش مناسب و نوشتن یک معادله تعادل مناسب می توان در کمترین زمان نیروی عضو مجهول را بدست آورد. بنابراین این روش کمی به فکر کردن نیاز دارد و برای تسلط پیدا کردن بر آن باید تعداد بیشتری مساله در مقایسه با روش گره یا مفصل حل شود. در کتاب استاتیک مریام و بیرجانسون مسائل و تمرینات زیادی برای مبحث خرپا ارائه شده است. در خرپا عضوهایی وجود دارند که نیرویی تحمل نمی کنند و به آنها عضو صفر نیرویی گفته می شود. در ویدیوی زیر در این رابطه توضیح داده شده است.
مشاهده نمونه فیلم تدریس خصوصی استاتیک - عضوهای صفر نیرویی در خرپا و نمونه فیلم تدریس خصوصی استاتیک - آموزش روش برش زدن یا مقطع زدن برای تحلیل خرپا هم مفید است.
منبع: ایران مدرس
