Список предметов
Взаимодействие тел. Динамика. Статика
13 / 40
Развернуть структуру обучения Свернуть структуру обучения

Статика


Основные понятия. Законы. Формулы

Статика – раздел механики, изучающий условия равновесия твердых тел.

Равновесие – состояние тела, при котором оно находится в покое, движется прямолинейно или равномерно вращается вокруг какой-нибудь неподвижной оси, проходящей через центр массы тел.

В курсе элементарной физики изучают статику материальной точки и некоторые вопросы статики твердого тела.

Относительный покой и движение материально точки с постоянной скоростью можно рассматривать как частный случай переменного движения, при котором ее ускорение равно нулю. Согласно основному уравнению динамики a=0 и v= const, если

Основні поняття. Закони. Формули

Статика - розділ механіки, який вивчає умови рівноваги твердих тіл.

Рівновага - стан тіла, при якому воно знаходиться в спокої, рухається прямолінійно або рівномірно обертається навколо якоїсь нерухомої осі, що проходить через центр маси тіл.

В курсі елементарної фізики вивчають статику матеріальної точки і деякі питання статики твердого тіла.

Відносний спокій і рух матеріально точки з постійною швидкістю можна розглядати як окремий випадок змінного руху, при якому її прискорення дорівнює нулю. Згідно з основним рівнянням динаміки a=0 та v= const, якщо


Условие статического положения тела. Умова статичного положення тіла

Это и есть условие равновесия. Для равновесия материальной точки необходимо, чтобы геометрическая сумма всех сил, приложенных к точке, равнялась нулю. Условие равновесия можно записать иначе. Для этого все силы, действующие на материальную точку, нужно спроецировать на какие-либо две оси (обычно берут перпендикулярные оси Ох и Оу) и приравнять нулю суммы проекций сил на эти оси:

Це і є умова рівноваги. Для рівноваги матеріальної точки необхідно, щоб геометрична сума всіх сил, прикладених до точки, дорівнювала нулю. Умову рівноваги можна записати інакше. Для цього всі сили, що діють на матеріальну точку, потрібно спроектувати на які-небудь дві осі (зазвичай беруть перпендикулярні осі Ох і Оу) і прирівняти нулю суми проекцій сил на ці осі:


Равновесие тела в плоской двумерной системе координат. Рівновага тіла в плоскій двовимірній системі координат

Эти уравнения называют уравнениями равновесия материальной точки в проекциях.

Равновесие твердого тела зависит не только от модуля и направления действующих сил, но и от того, где они приложены. Механическое состояние абсолютно твердого тела не изменяется, если точку приложения действующей на него силы переносить вдоль линии ее действия.

Равнодействующая двух или нескольких сил, действующих на тело по одной прямой или приложенных к телу под углом друг к другу, равна их векторной сумме и находится по правилу параллелограмма.

Две параллельные силы могут быть уравновешены одной силой. Уравновешивающая сила параллельна им, и ее модуль равен алгебраической сумме модулей слагаемых сил: F=F1±F2. Знак «плюс» берется, когда силы направлены в одну стороны, знак «минус» - в противоположные.

Мерой взаимодействия тел, при котором происходит деформация или изменение угловой скорости вращения тел, служит момент силы.

Модуль момента силы относительно какой-либо точки О равен произведению модуля силы на длину перпендикуляра l (плечо), опущенного из точки О на линию действия силы: M=Fl.

Момент силы, стремящийся повернуть тело относительно точки О по направлению вращения часовой стрелки, берется со знаком «плюс», против часовой стрелки – со знаком «минус». Если на тело действует несколько сил, расположенных в одной плоскости (плоская система сил), модуль результирующего момента этих сил относительно выбранной точки О равен алгебраической сумме отдельных моментов:

Ці рівняння називають рівняннями рівноваги матеріальної точки в проекціях.

Рівновага твердого тіла залежить не тільки від модуля і напрямку діючих сил, але і від того, де вони включені. Механічний стан абсолютно твердого тіла не змінюється, якщо точку прикладання діючої на нього сили переносити вздовж лінії її дії.

Рівнодійна двох або кількох сил, діючих на тіло по одній прямій або прикладених до тіла під кутом один до одного, дорівнює їх векторній сумі і знаходиться за правилом паралелограма.

Дві паралельні сили можуть бути врівноважені однією силою. Урівноважує сила паралельна їм, і її модуль дорівнює алгебраїчній сумі модулів доданків сил:F=F1±F2. Знак плюс береться, коли сили спрямовані в один бік, знак «мінус» - в протилежні.

Мірою взаємодії тіл, при якій відбувається деформація або зміна кутової швидкості обертання тіл, служить момент сили.

Модуль моменту сили відносно точки О дорівнює добутку модуля сили на довжину перпендикуляра (плече), опущеного з точки на лінію дії сили: M=Fl.

Момент сили, який прагне повернути тіло відносно точки О по напрямку обертання годинникової стрілки, береться зі знаком «плюс», проти годинникової стрілки - зі знаком «мінус». Якщо на тіло діє кілька сил, розташованих в одній площині (плоска система сил), модуль результуючого моменту цих сил відносно обраної точки О дорівнює алгебраїчній сумі окремих моментів: 


Результирующий момент силы равен сумме моментов отдельных сил. Результуючий момент сили дорівнює сумі моментів окремих сил

Систему двух равных антипараллельных сил, действующих на тело не по одной прямой, называют парой сил. Относительно любой точки, принадлежащей плоскости сил, пара сил создает одинаковый вращающий момент M=Fl, где F - модуль одной из сил, l - кратчайшее расстояние между их линиями действия (плечо пары).

Если на тело действует несколько сил, лежащих в одной плоскости, и тело находится в состоянии покоя или равномерного движения (поступательного или вращательного вокруг оси, проходящей через центр масс тела), геометрическая сумма приложенных сил и алгебраическая сумма моментов, взятых относительно произвольной точки, должны равняться нулю. 

Это условия равновесия тела.

Систему двох рівних антипаралельних сил, діючих на тіло не по одній прямій, називають парою сил. Щодо будь-якої точки, яка належить площині сил, пара сил створює однаковий обертаючий момент M=Fl, де F - модуль однією з сил, l - найкоротша відстань між лініями дії (плече пари).

Якщо на тіло діє кілька сил, що лежать в одній площині, і тіло знаходиться в стані спокою або рівномірного русі (поступального або обертового навколо осі, що проходить через центр мас тіла), геометрична сума доданих сил і алгебраїчна сума моментів, взятих відносно довільної точки, повинні дорівнювати нулю.

Це умови рівноваги тіла.


Условия равновесия тела или системы тел. Умови рівноваги тіла або системи тел.


0  


 Равномерное прямолинейное движение | Описание курса | Свободное падение 
   

Обсудить на форуме
Записаться на курсы
Обратиться к консультанту
Пройти тест
Полный список курсов обучения
Бесплатные видеоуроки
Нужна информация!




Нажмите, чтобы рекомендовать эту страницу другим:
Рейтинг@Mail.ru