ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СТАТИКА Основные понятия н определения статики из "Основы технической механики " В механике изучаются законы взаимодействия и движения материальных тел. [c.5] Механическим движением называют происходящее с течением времени изменение положения тел или точек в пространстве. [c.5] В статике исследуют вопросы равновесия точек и тел под действием различных систем сил, а также преобразования сил. В конечном итоге в статике устанавливаются зависимости для решения задач на равновесие под действием любой системы сил. [c.5] Основные понятия статики вошли в науку как результат многовековой практической деятельности человека. Они подтверждены опытами и наблюдениями над явлениями природы. [c.5] Тело можно рассматривать как материальную точку, т. е. его можно представить геометрической точкой, в которой сосредоточена вся масса тела, в том случае, когда размеры тела не имеют значения в рассматриваемой задаче. Например, при изучении движения планет и спутников их считают материальными точками, так как размеры планет и спутников пренебрежимо малы по сравнению с размерами орбит. С другой стороны, изучая движение планеты (например, Земли) вокруг оси, ее уже нельзя считать материальной точкой. Тело можно считать материальной точкой во всех случаях, когда все его точки совершают тождественные движения. [c.5] Системой называется совокупность материальных точек, движения и положения которых взаимозависимы. Из приведенного определения следует, что любое физическое тело можно рассматривать как систему материальных точек. [c.6] Рассматривая равновесие тел, их считают абсолютно твердыми (или абсолютно жесткими), т. е. предполагают, что никакие внешние воздействия не вызывают изменения их размеров и формы и что расстояние между любыми двумя точками тела всегда остается неизменным. В действительности все тела под влиянием силовых воздействий со стороны других тел изменяют свои размеры или форму. [c.6] В большинстве случаев деформации тел (деталей), из которых состоят машины, аппараты и сооружения, очень малы и при изучении движения и равновесия этих объектов деформациями можно пренебречь. [c.6] В механике вводится понятие силы. Физическая сущность этого понятия ясна каждому человеку непосредственно из опыта. [c.6] Абсолютно твердые тела могут вступать во взаимодействие, в результате которого изменяется характер их движения. Сила является мерой этого взаимодействия. Например, взаимодействие планет и Солнца определяется силами тяготения. [c.6] Линией действия силы называют прямую, проведенную по ее направмнию неограниченно в обе стороны (рис. 1, б). [c.6] Модуль, или численное значение силы, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в ньютонах (Н). Применяют также и более крупные единицы измерения 1 килоньютон (1 кН = 10 Н), 1 меганьютон (1 МН = 10 Н). [c.7] Для задания сил также пользуются единицей технической системы килограмм-силой (кгс). Соотношение между единицами силы в системах СИ и МКГСС основано на известном из физики втором законе Ньютона вывод этого соотношения дан ниже. Здесь приведем это соотношение без вывода 1 кгс = 9,81 Н 1 Н = 0,102 кгс. Приближенно можно полагать 1 кгс = 10 Н 1 Н 0,1 кгс. [c.7] Наиболее простым и хорошо знакомым примером силы может служить сила тяжести. [c.7] Системой сил называют совокупность нескольких сил, приложенных к телу, точке или системе тел и точек. [c.7] Система сил, линии действия которых лежат в разных плоскостях, называется пространственной. Если же линии действия рассматриваемых сил лежат в одной плоскости, система называется плоской. Система сил с пересекающимися в одной точке линиями действия называется сходяи йся. Сходящаяся система сил может быть как пространственной, так и плоской. Наконец, различают еще систему параллельных сил, которая, аналогично сходящейся, может быть пространственной или плоской. [c.7] Две системы сил эквивалентны, если взятые порознь они оказывают одинаковое механическое действие на тело. Из этого определения следует, что две системы сил, эквивалентные третьей, эквивалентны между собой. Любую сложную систему сил всегда можно заменить более простой эквивалентной ей системой сил. Одну силу, эквивалентную данной системе сил, называют равнодействующей этой системы. Силу, равную по величине равнодействующей и направленную по той же линии действия, но в противоположную сторону, называют уравновешивающей силой. Если к системе сил добавлена уравновешивающая сила, то полученная новая система находится в равновесии и, как говорят, эквивалентна нулю. [c.7] Выводы статики основаны на некоторых положениях (аксиомах), вытекающих из опыта и принимаемых без доказательств. [c.7] Аксиомы статики устанавливают основные свойства сил, приложенных к абсолютно твердому телу. [c.7] Первая аксиома, называемая законом инерции, была впервые сформулирована Галилеем. Система сил, приложенная к материальной точке, является уравновешенной, если под ее воздействием точка находится в состоянии относительного покоя или движется равномерно и прямолинейно. [c.7] Вернуться к основной статье