Тема 1. ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

 

 

1.1 Задачи раздела «Статика»

Статика твердого тела – это раздел теоретической механики[1, 2], в котором рассматривается преобразование системы сил в эквивалентные им системы и определяются условия равновесия твердых тел под действием разных систем сил.

 

Таким образом, в разделе «Статика» решаются две основные задачи.

 

Вторая задача решается всегда после решения первой задачи. Такие задачи статики будем решать для разных систем сил. Системы сил различаются в зависимости от расположения их в пространстве. Имеют место шесть разных систем сил:

1.2 Основные понятия раздела «Статика». Первая группа понятий,

Связанная с силами

 

Первая группа понятий связана с мерами взаимодействия тел. К ним принадлежат:

1) сила;

2) система сил;

3) эквивалентные системы сил;

4) уравновешенная система сил;

5) главный вектор системы сил;

6) равнодействующая системы сил;

7) пара сил, момент пары сил;

8) момент силы относительно центра;

9) момент силы относительно оси;

10) главный момент системы сил.

 

Сначала остановимся на первых шести понятиях.

 

1. Сила – это физическая величина, которая является мерой взаимодействия материальных объектов, она указывает на интенсивность и направление данного взаимодействия.

Признаки силы:

 

а) векторная величина;

б) точка приложения (может быть т. А, может быть т. В, рис.1.1);

в) модуль силы (обозначаем вместо просто F);

г) направление.

 

Рисунок 1.1 Для теоретической механики твердого тела важной является линия действия силы - прямая, по которой действует сила (линия CD, рис. 1.1). Первое свойство силы. Действие силы на абсолютно твердое тело (АТТ) не изменится, если силу перенести в другую точку по линии ее действия. Сила – скользящий вектор!

Докажем. Пусть на тело действует сила в точке А (рис. 1.2). Приложим в точке В систему двух сил модули которых равны модулю силы то есть .Система трех сил эквивалентна силе , потому что система – уравновешена.

 


 

 

Рисунок 1.2

Замечание: если тело не абсолютно твердое, сила не является скользящим вектором. Например: имеем составную арку (в точке С – шарнир). Нельзя силу переносить из левой части арки на правую.

Рисунок 1.3

По способу действия сил на материальный объект различают:

а) сосредоточенные силы – действующие в конкретных точках;

б) распределенные силы – действующие в каждой точке определенного участка. Это может быть равномерно-распределенная нагрузка интенсивности q, Н/м (рис. 1.4), или распределенная по закону треугольника (рис. 1.5), или по закону криволинейной трапеции (рис. 1.6).

 

Рисунок 1.4 Рисунок 1.5 Рисунок 1.6

Во всех этих случаях распределенная нагрузка заменяется одной силой , величина которой равняется площади соответствующей фигуры, и приложена сила в центре тяжести этой площади.

2. Система сил - это совокупность всех сил, которые действуют на данный материальный объект. Силы, которые принадлежат данной системе сил, будем заключать в круглые, или другие скобки , .

3. Две системы сил называются эквивалентными, если их взаимная замена не нарушает состояния твердого тела, то есть они одинаково действуют на твердое тело. Эквивалентные системы сил в дальнейшем будем обозначать знаком эквивалентность (~) или (º), напр., .

4.Уравновешенной системой сил называется такая система сил, прикладывание которой к твердому телу не нарушает его состоянию. Если уравновешенная система сил не нарушает состояния твердого тела, то ее действие на твердое тело фактически равняется нулю, следовательно, уравновешенная система сил эквивалентна нулю .








Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 1028;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.