Шарнирно-неподвижная опора

Шарнирно-неподвижная опора даёт возможность телу свободно поворачиваться около шарнира, но препятствует поступательному перемещению тела в любом направлении. Следовательно, нагруженное тело может действовать на опору в любом направлении, и направление реакции опоры поэтому, как правило, неизвестно заранее, т.е. реакция (рис. 3.5, а) может быть направлена в любую сторону. Воспользовавшись тем, что любую силу можно представить в виде составляющих, направление которых задано заранее, обычно искомую реакцию заменяют двумя составляющими и , перпендикулярными друг другу (в плоскости), либо тремя составляющими , , , перпендикулярными друг к другу (в пространстве) (соответственно, рис. 3.5, б и 3.5, в).

Рис. 3.5

Скользящая заделка

Скользящая заделка даёт возможность телу перемещаться в одном направлении, препятствуя перемещению во всех других направлениях, а также поворачиваться вокруг точки крепления.

Реакции связи и момент показаны на рисунке 3.6, а. На рис. 3.6, б реакции связи отсутствуют, поскольку имеются две скользящие заделки, которые в совокупности позволяют перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Здесь присутствует реактивный момент , который мешает телу поворачиваться вокруг точки А.

Рис. 3.6

Жёсткая заделка

Жёсткая заделка препятствует перемещению тела во всех направлениях, а также мешает поворачиваться вокруг точки крепления. Реакции, возникающие в этом случае, приведены на рис. 3.7.

Рис. 3.7

Итак, из всего сказанного можно сделать вывод, что на закреплённое тело действуют два рода сил: активные силы и реакции связей. Для решения задач в статике применяют следующий принцип (аксиому связей): всякое несвободное тело можно рассматривать как свободное, если мысленно освободить его от связей, заменив их действие реакциями.

Контрольные вопросы

1. Что называется системой отсчёта? Какое тело принимается в качестве системы отсчёта?

2. Что такое абсолютно твёрдое тело и материальная точка?

3. Что такое сила, и какова её единица измерения?

4. Какие силы называются активными, а какие – реактивными?

5. Что называется системой сил? Какими бывают системы сил?

6. Что такое равнодействующая системы сил?

7. В каком случае тело под действием только двух сил находится в равновесии?

8. Каково необходимое условие равновесия тела под действием трёх сил?

9. Изменится ли механическое состояние тела, если приложенную к нему силу переносить по ее линии действия? Поясните ответ.

10. Как определить равнодействующую двух сил, приложенных к телу под углом друг к другу?

11. Какие существуют основные виды связей? Какие реакции возникают в различных связях, и куда они направлены?