ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Условия равновесия сил, действующих на точку из "Механика Изд.3 " Имея набор грузов (гири, разновески), можно проградуировать пружинные динамометры. Точность измерения сил пружинными весами, если не принимать особых мер, обычно невелика, она значительно меньше точности измерения рычажными весами. Однако работать с пружинными динамометрами удобнее и проще, поэтому ими часто пользуются как в технике, так и при демонстрации физических опытов. [c.54] Зная цену делений одного динамометра, мы нанесем соответствующие определенным силам деления и на шкалу другого динамометра. [c.55] Если на одну точку действует несколько сил в разных направлениях, то можно действие их заменить действием одной силы, которая называется равнодействующей. Величина и направление равнодействующей определяются, как и для всех векторных величин, по правилу сложения векторов. [c.55] Справедливость этого можно показать простыми опытами с динамометрами. Возьмем несколько проградуированных динамометров. Положим на стол лист бумаги (рис. 34), над которым возвышается гвоздь, вбитый в стол, на гвоздь наденем небольшое кольцо с прикрепленными к нему тремя нитями. Привяжем концы двух нитей к крючкам динамометров В и С я, растянув их, закрепим неподвижно колечки этих динамометров. Теперь на кольцо в точке О действуют две силы под каким-то углом такие две силы никогда не могут обеспечить равновесия кольца как только мы вынем гвоздь, равновесие нарушится. [c.55] При равенстве нулю суммы трех сил, действующих на точку, сила, направленная противоположно любой из трех сил, равна сумме (равнодействующей) двух остальных. [c.56] Если к трем силам, действующим на точку и лежащим в одной плоскости, как было в нашем опыте (см. рис. 34), мы прибавим еще одну силу, лежащую в той же плоскости, то всегда можно подобрать величины натяжения нитей так, что действия четырех сил на кольцо уравновесятся. В этом случае чертеж векторов сил будет представлен замкнутым четырехугольником. [c.56] Таким же путем можно добавить и пятую силу и вообще сколько угодно сил все эти силы, действующие на одну точку и лежащие в одной плоскости, могут уравновешиваться. [c.56] Условия равновесия формулируются так при равновесии сил, лежащих в плоскости и действующих под разными углами на одну точку, векторы, изображающие эти силы, образуют замкнутый многоугольник. [c.56] Это условие справедливо и для сил, не лежащих в одной плоскости, но действующих на одну точку, только многоугольник в этом случае будет пространственным (рис. 36). [c.56] Две силы, действующие под углом на одну точку, не могут уравновесить друг друга ни при.каких условиях. Так же и три силы, не лежащие в одной плоскости, не могут уравновесить друг друга ни при каких условиях. В самом деле, пусть три силы а, Ь п с (рис. 37) действуют на одну точку и не лежат в одной плоскости. Через направления любых двух сил можно провести плоскость. Допустим, что векторы а к Ь лежат в плоскости А тогда вектор силы с можно разбить на два с = + Сц перпендикулярен к плоскости А, а С лежит в этой плоскости. Сумма трех сил а, Ь и С лежит в плоскости Л и не может быть уравновешена силой с . [c.57] Если условия равновесия всех сил, действующих на точку, не удовлетворяются, то возникает движение. Каким образом действие сил на точку связано с ее движением, мы рассмотрим в следующих параграфах. [c.58] Заметим пока, что при рассмотрении действия силы мы не отмечали никаких свойств тела, рассматриваемого как материальная точка. Мы предполагали только, что это тело не разрушается при действии данных сил. Несомненно, что тело как-то деформируется, но мы не учитываем этих деформаций. [c.58] Вообще, в чем же проявляется действие постоянных сил на любое покоящееся тело Оно проявляется в определенной деформации различных частей этого тела. Конечно, в момент приложения силы, в те промежутки времени, когда возникала деформация, отдельные части тела перемещались, тогда имело место движение. Но затем установилось равновесие, наступил покой всех частей тела. Поэтому в состоянии покоя действие сил проявляется только в деформации тела. Но по известной деформации определить действующие силы можно только в том случае, когда деформации тела упруги. В противоположном случае этого сделать нельзя без специальных дополнительных исследований, так как тогда между силами и деформациями имеет место сложная зависимость. [c.58] Вернуться к основной статье