Одним з головних понять теоретичної механіки взагалі і статики частинне є поняття сили.

СТАТИКА

Основні поняття, визначення і аксіоми

Статики. В’язі та їх реакції

Статикою називається розділ теоретичної механіки, в якому вивчаються питання про перетворення статично еквівалентних систем сил, прикладених до абсолютно твердого тіла, а також встановлюється умови рівноваги тіла під дією різних систем сил.

Як і в кожній природничій науці, в статиці для вивчення найбільш суттєвих рис того чи іншого явища доводиться абстрагуватись від мети суттєвого, заміняючи тим самим фізичні об’єкти їх моделями. Першою такою абстракцію, тобто моделлю, є поняття абсолютно твердого тіла.

Абсолютно твердим тілом називається таке тіло, у якому віддаль між його точками залишається незмінною при дії на нього інших тіл.

Іншими словами, абсолютне тверде тіло не змінює своєї геометричної форми, тобто не деформується. Тому при вивченні рівноваги твердих тіл незначними деформаціями знехтують і вважають їх абсолютно твердими.

Вивчення статики розпочнемо з розгляду основних визначень і понять без знання яких подальше вивчення є неможливим і без яких неможливо зрозуміти визначення самого поняття статики.

Поняття сили і систем сил

Одним з головних понять теоретичної механіки взагалі і статики частинне є поняття сили.

Силою називається кількісна міра механічної взаємодії між двома матеріальними тілами, яка виражає напрямок та інтенсивність цієї взаємодії.

Сили можуть виникати як при безпосередньому контакті тіл (наприклад, сила тертя між поверхнями двох тіл), так і на віддалі (наприклад, сили притягання планет).

Дія сили на тіло характеризується точкою її прикладення, напрямком у просторі та числовим значенням (модулем сили). Напрямок, у якому відбувається взаємодія між тілами, називається лінією дії сили (пунктирна лінія на рис. 1.1).

Точка, в якій відбувається взаємодія між тілами (точка контакту), називається точкою прикладання сили (точка А на рис. 1.1). Інтенсивність взаємодії між тілами називається величиною (модулем) сили (довжина відрізка АВ у відповідному масштабі на

рис. 1.1). Фізичну величину, що має три таких характери-

Рис 1.1 тики, як точку прикладання, напрямок у просторі та числове значення, у механіці зображують вектором. Силу, як і всяку векторну величину, будемо позначати , модуль сили / / або F . Числове значення сили визначається динамічно і статично. Згідно з динамічним визначенням числове значення є величина, яка дорівнює добутку маси точки на прискорення, якого надає їй сила, тобто F = ma (за другим законом Ньютона). Статичне визначення сили засноване на порівнянні даної сили з іншої, прийнятої за одиницю сили. Для цього користуються динамометром або пружинними терезами. Одиницею сили в міжнародній системі одиниць прийнято ньютон – сила, яка масі 1 кг надає прискорення 1 м/с² (1 Н = 1 кгм/с²). В МКГСС сила вимірюється в кілограмах: 1 кг = 9,81 Н; 1 Н = 0,102 кг.

Сукупність кількох сил, прикладених до механічної системи, називається системою сил.Будемо позначати систему n – сил ( ). Якщо лінії дії сил системи лежать в одній площині, вона називається плоскою, якщо лінії дії сил лежать в різних площинах, то система сил називається просторовою.

Якщо не порушуючи кінематичного стану тіла, одну систему сил ( ) можна замінити іншою системою ( ) і навпаки, то такі системи сил називаються еквівалентними.Їх еквівалентність позначається так:

( ) ~ ( ).

Зауважимо, що під кінематичним станом тіла треба розуміти стан його спокою або руху.

Якщо система сил ( ) еквівалентна одній силі , то ця сила називається рівнодійною даної системи сил

( ) ~ .

Система сил, еквівалентна нулю, називається зрівноваженою.

( ) ~ 0.

У статиці досить часто зрівноважену систему сил замінюють виразом “рівновага сил”, або “система сил, що знаходиться в рівновазі”, розуміючи при цьому, що тверде тіло під дією системи сил знаходиться в стані спокою, або інерційного руху.

Зауваження. Під інерційним рухом (рух за інерцією) слід розуміти прямолінійний рівномірний рух або рівномірне обертання.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|	Аксіоми статики

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.015 сек.