De meeste mechanicasommetjes geven een exacte situatie, en de vraag is om voor die situatie de krachten uit te rekenen. Maar wat nou als de exacte situatie óók onbekend is. We rekenen geometrisch niet linear.
Een voorbeeldvraagje uit de praktijk:
We hangen een vormvast object aan 2 staalkabels.
Dit object willen we onder verschillende hoeken kunnen kantelen.
We veronderstellen dat de kabels massaloos zijn.
De bevestigingspunten van de kabels zijn gegeven.
Het zwaartepunt van het object ten opzichte van zijn aanslagpunten S1 en S2 is ook gegeven.
Het evenwicht bepaald de exacte positie van het object, die is vantevoren dus nog niet bekend.
Gegeven een willekeurige lengte van de staalkabels, wat is de exacte positie van het object in evenwicht (bepaald door alpha1, alpha2 en theta), en wat zijn de resulterende krachten op het dak?
Op zich is het niet moeilijk om alle formules uit te schrijven in bijvoorbeeld Maple:
Som van de horizontale krachten = 0
Som van de verticale krachten = 0
Som van de momenten (globaal) = 0
Som van de momenten (object) = 0
De afstanden tussen de punten A, S1, S2 en B dienen te kloppen.
Maar het blijkt lastig om maple te dwingen hier een bruikbare oplossing uit te destilleren. Uiteraard kan je elke situatie in een geschikt pakket tekenen en laten uitrekenen, "But where's the fun in that!" Dus.. Een uitdaging.
Foto praktijkvoorbeeld: (in dit geval hangen de kettingen/kabels beide verticaal, daar wordt het veel makkelijker van, maar dat is niet altijd het geval)
Opgave met een willekeurige set uitgangspunten, zodat resultaten onderling vergelijkbaar zijn, zie bijlage: