ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СТАТИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА Основные понятия и аксиомы статики из "Краткий курс теоретической механики 1970 " В шестом издании Краткого курса теоретической механики сделан целый ряд небольших изменений, дополнений и поправок, не затрагивающих, однако, основного содержания курса и принятого порядка изложения материала. Заметной переработке подвергся лишь материал 91 и второй части 128. [c.10] При внесении поправок и дополнений был учтен ряд замечаний и пожеланий, высказанных читателями. Всем, сообщившим эти замечания, автор выражает глубокую благодарность. [c.10] Развитие сопременной техники ставит перед инженерами самые разнообразные задачи, связанные с расчетом различных сооружений (зданий, мостов, каналов, плотин и т. п.), с проектированием, производством и эксплуатацией всевозможных машин, механизмов, двигателей и, в частности, таких объектов, как автомобили, тепловозы, морские и речные суда, самолеты, ракеты, космические корабли и т. п. Несмотря на многообразие всех этих проблем, решения их в определенной части основываются на некоторых общих принципах п имеют общую научную базу. Объясняется это тем, что в названных задачах значительное место занимают вопросы, требующие изучения законов движения или равновесия тех или иных материальных тел. [c.11] Наука об общих законах движения и равновесия материальных тел и о возникающих при этом взаимодействиях между телами называется теоретической ( или общей) механикой. Теоретическая механика представляет собой одну из научных основ современных технических дисциплин. [c.11] Механикой в широком смысле этого слова называется наука, посвященная решению любых задач, связанных с изучением движения или равиозесия тех или иных материальных тел и происходящих при этом взаимодействий между те.чами. Теоретическая механика представляет собой часть механики, в которой изучаются общие законы движения и взаимодействия материальных тел, т. е. те законы, которые, например, справедливы и для движения Земли вокруг Солнца и для полета ракеты или артиллерийского снаряда и т. п. Другую часть механики составляют различные общие и специальные технические дисциплины, посвященные проектированию и расчету всевозможных конкретных сооружений, двигателей, механизмов и машин или их частей (деталей). Все эти технические дисциплины в основе своей базируются на законах и методах теоретической механики. [c.11] Под движением в механике мы понимаем механическое движение, т. е. происходящее с течением времени изменение взаимного положения материальных тел в пространстве, exaничe к.им взаимодействием между телами называется тот вид взаимодействия, в результате которого происходит изменение движения этих тел или изменение их формы (деформация). Величи 1а, являющаяся количественной мерой механического взаимодействия тел, называется в механике силой. [c.11] Основной задачей теоретической механики является изучение общих законов движения и равновесия материальных тел под действием приложенных к ним сил. [c.12] По характеру рассматриваемых задач механику принято разделять на статику, кинематику и динамику. В статике излагается учение о силах и об условиях равновесия материальных тел под действием сил. В кинематике рассматриваются общие геометрические свойства движения тел. Наконец, в динамике изучаются законы движения материальных тел под действием сил. [c.12] По свойствам изучаемого объекта теоретическая механика делится на а) механику материальной точки, т. е. тела, размерами которого при изучении его движения (или равновесия) можно пренебречь, и механику системы материальных точек б) механику твердого тела, т. е. тела, деформациями которого при изучении его движения (или равнове,ия) можно пренебречь в) механику тела переменной массы (тела, масса которого с течением времени изменяется вследствие изменения состава частиц, образующих тело) г) механику деформируемого тела (теория упругости и теория пластичности) д) механику жидкости (гидромеханика) и е) механику газа (аэромеханика и газо-вая динамика). [c.12] В общем курсе теоретической механики обычно изучаются механика материальной точки и твердого тела и общие законы движения систем материальных точек. [c.12] Теоретическая механика относится к разряду естественных наук, т. е. наук о природе. В ее основе лежат почерпнутые из опыта законы, отражающие определенный класс явлений природы, связанных с движением материальных тел. Роль и значение теоретической механики состоит не только в том, что она является научной базой многих областей современной техники, но и в том, что ее законы и методы позволяют изучить и объяснить целый ряд важных явлений в окружающем нас мире и способствуют дальнейшему росту и развитию естествознания в целом, а также выработке правильного материалистического мировоззрения. [c.12] Возникновение и развитие механики ) как науки неразрывно связано с историей развития производительных сил общества, с уровнем производства и техники на каждом этапе этого развития. [c.12] В XVIII веке начинается интенсивное развитие в механике аналитических методов, т. е. методов, основанных на при.менении дифференциального и интегрального исчисления. Методы решения задач динамики точки и твердого тела путем составления и интегрирования соответствующих дифференциальных уравнений были разработаны великим математиком и механиком Л. Эйлером (1707—1783). Из других исследований в этой области наибольшее значение для развития механики имели труды выдающихся французских ученых Ж. Даламбера (1717—1783), предложившего свой известный принцип решения задач динамики, и Ж. Лагранжа (1736—1813), разработавшего общий аналитический метод решения задач динамики на основе принципа Даламбера и принципа возможных перемещений. В настоящее время аналитические методы решения задач являются в динамике основными. [c.13] Последующее развитие науки показало, что при скоростях, близких к скорости света, движение тел подчиняется законам механики теории относительности, а движение микрочастиц (электроны, позитроны и др.) описывается законами квантовой механики. Однако эти открытия только уточнили область приложений классической механики и подтвердили достоверность ее законов для движений всех тел, отличных от микрочастиц, при скоростях, не близких к скорости света, т. е. для тех движений, которые имели и имеют огромное практическое значение в технике и небесной механике. [c.13] В России на развитие первых исследований по механике большое влияние оказали труды гениального ученого и мыслителя М. В. Ломоносова (1711 —1765) и творчество Л. Эйлера, долгое вреМй жившего и работавшего в Петербурге. Из многочисленных отечественных ученых, внесших значительный вклад в развитие различных областей теоретической механики, прежде всего должны быть названы М. В. Остроградский (1801 —1861), которому принадлежит ряд важных исследований по аналитическим методам решения задач механики П. Л. Чебышев (1821—1894), создавший новое направление в исследовании движения механизмов С. В. Ковалевская (1850—1891), решившая одну из труднейших задач динамики твердого тела А. М. Ляпунов (1857—1918), разработавший новые методы исследования устойчивости движения И. В. Мещерский (1859—1935), заложивший основы механики тел переменной массы К. Э. Циолковский (1857—1935), сделавший ряд фундаментальных открытий в теории реактивного движения А. Н. Крылов (1863—1945), разработавший теорию корабля и много внесший в развитие теории гироскопических приборов. [c.14] Выдающееся значение для дальнейшего развития механики имели труды отца русской авиации Н. Е. Жуковского (1847—1921) и его ближайшего ученика С. А. Чаплыгина (1869—1942). Характерней чертой в творчестве И. Е. Жуковского было приложение методов механики к решению актуальных технических задач. Большое влияние идеи Н. Е. Жуковского оказали и на преподавание теоретической механики в высших технических учебных заведениях нашей страны. [c.14] Стоящая в наши дни перед отечественной наукой и техникой задача непрерывного роста и совершенствования социалистического производства и внедрения в производство новой техники требует дальнейшего повышения качества подготовки инженерных кадров, расширения теоретической базы их знаний. Известную роль в решении этой задачи должно сыграть и изучение одной из научных основ современной техники — теоретической механики. [c.14] Вернуться к основной статье