ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СТАТИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА Основные законы статики из "Теоретическая механика в примерах и задачах Т1 1990 " Статикой назьшается раздел теоретической механики, в котором рассматриваются задачи на равновесие систем сил, приложенных к твердым телам, и преобразования одной системы сил в другую, ей эквивалентную. В основе теоретической механики лежат экспериментально установленные законы, справедливость которых проверена многовековой практической деятельностью человека. Основные определения и законы даны ниже. [c.11] Материальная точка назьшается изолированной, если можно пренебречь действием других тел на нее. [c.11] Закон 1 (закон инерции). Изолированная материальная точка находится в покое либо движется равномерно и прямолинейно. [c.11] Равномерное и прямолинейное движение материальной точки является движением по инерции. Под состоянием равновесия материальной точки и твердого тела понимают не только состояние покоя, но и движение по гаерции. Для твердого тела существуют различные виды движения по инерции, например равномерное вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. [c.11] Закон 2. Две силы, приложенные к твердому телу, уравновешиваются только в том случае, если они равны по модулю и направлены в противоположные стороны по общей линии действия (рис. 1,1). [c.11] Эти две силы называются уравновешивающимися. Силы называются уравновешивающимися, если твердое тело, к которому приложены эти силы, находится в состоянии равновесия. [c.11] Следствие. Не нарушая состояния твердого тела, силу можно переносить по линии ее действия в любую точку тела. [c.12] Две системы сил называются эквивалентными, если одну из них можно заменить другой, не нарушая состояния твердого тела. [c.12] Равнодействующей называется сила, которая эквивалентна данной системе сил. [c.12] Закон 4. Равнодействующая двух сил, приложенных в одной точке, приложена в той же точке, равна по модулю диагонали параллелограмма, построенного на этих силах, и направлена вдоль этой диагонали (рис. 1.2). [c.12] Следует иметь в виду, что действие — сила, приложенная к телу Д, и противодействие — сила, приложенная к телу А, не уравновешиваются, так как они приложены к разным телам. [c.12] Закон 6 (закон отвердевания). Равновесие нетвердого тела не нарушается при его затвердевании. [c.12] Не следует при этом забьшать, что условия равновесия, являющиеся необходимыми и достаточными для твердого тела, являются необходимыми, но недостаточными для соответствующего нетвердого тела. Так, абсолютно жесткий стержень может находиться в равновесии под действием двух сил, равных по модулю и направленных вдоль стержня либо навстречу друг другу, либо друг от друга (т.е. под действием как сжимающих, так и растягивающих сил), а нить, соответствующая этому стержню, может находиться в равновесии только под действием двух сил, направленных друг от друга. Под действием сил, направленных друг к другу, нить сомнется. [c.12] Твердое тело назьшается свободным, если его движение ничем не ограничено, В большей части технических задач встречаются лишь несвободные твердые тела. [c.13] Несвободным называется такое твердое тело, на которое н ожены связи, ограничивающие его движение в некоторых направлениях. Так, для лампы, подвешенной на шнуре, связью является шнур для книги, лежащей на столе, связью является стол для лестницы, приставленной к стене, связями являются пол и стена. Для шара, катящегося по бильярдному столу, связью является поверхнорть стола и его борты. [c.13] с которой связь действует на твердое тело, называется реакцией связи. Если считать силу, с которой твердое тело действует на связь, действием, то реакция связи является противодействием. При этом сила-действие приложена к связи, а реакция связи приложена к твердому телу. [c.13] Все силы, действующие на твердое тело, можно разделить на две группы сипы активные и реакции связей ). При этом активными следует считать все силы, не являющиеся реакциями связей. Таким образом, какая-либо неизвестная сила, не являющаяся реакцией связи, также является активной силой. [c.13] Активные силы не зависят от связей, а значит, и от реакций связей, наложенных на твердое тело. Вместе с тем реакции связей зависят от активных сил. [c.13] Закон 7 (закон освобождаемости от связей). Несвободное твердое тело можно рассматривать как свободное, если его мысленно освободить от связей, заменив действие связей соответствующими реакциями связей. [c.13] Этот закон дает возможность, в частности, применить к несвободному твердому телу условия равновесия, справедливые для свободного твердого тела. При этом следует, отбросив связи, наложенные на твердое тело, заменить их соответствующими реакциями связей. Затем надлежит рассмотреть равновесие этого несвободного твердого тела, как тела свободного, под действием активных сил и реакций связей. [c.13] Вернуться к основной статье