Wykres momentów zginających M(x) dla belki swobodnie podpartej wynika z równowagi i zależności między obciążeniem, siłą tnącą i momentem. Kluczowe są dwie zasady:
- Warunki w podporach: w belce swobodnie podpartej (podpora przegubowa i przesuwna) moment zginający w podporach jest równy zero. Dlatego poprawny wykres M(x) musi "startować" i "kończyć" na wartości 0.
- Zależność kształtu od obciążenia: nachylenie wykresu momentu jest związane z siłą tnącą, a krzywizna z obciążeniem ciągłym. W praktyce oznacza to, że przy braku obciążenia na odcinku wykres M(x) jest linią prostą, a przy obciążeniu równomiernie rozłożonym pojawia się fragment paraboliczny.
Odpowiedź "B" jest poprawna, ponieważ przedstawia wykres spełniający warunki brzegowe belki swobodnie podpartej oraz zachowujący właściwy charakter przebiegu w przęsłach zgodnie z obciążeniem pokazanym na rysunku (ciągłość wykresu momentu i właściwe miejsca ekstremum).
Pozostałe propozycje są nieprawidłowe typowo z następujących powodów:
- Wykresy, które nie mają zera w podporach, odpowiadają innemu schematowi statycznemu (np. utwierdzeniu) lub są błędem w rozumieniu warunków podparcia.
- Wykresy o niewłaściwym kształcie (np. całkowicie liniowe mimo występowania obciążenia rozłożonego albo "zaokrąglone" bez obciążenia ciągłego) wynikają z pomylenia zależności między q(x), V(x) i M(x).
- Wykresy z ekstremum w miejscu, w którym nie wynika to z układu obciążeń, wskazują na błąd w ustaleniu, gdzie siła tnąca zmienia znak.
Wskazówka egzaminacyjna: zanim wybierzesz wykres, sprawdź dwa punkty kontrolne: M=0 w podporach oraz czy na odcinkach z obciążeniem rozłożonym wykres jest "zakrzywiony", a na odcinkach bez obciążenia – prostoliniowy. To szybko eliminuje większość błędnych rysunków.
