Статика

Основные понятия и определения статики

В механике изучаются законы взаимодействия и движения твёрдых тел.

Механическим движением называется происходящее с течением времени изменение положения точек или тел в пространстве. Частным случаем движения является состояние покоя. Покой всегда имеет относительный характер, так как покоящееся тело рассматривается как неподвижное по отношению к другому телу, которое, в свою очередь, может перемещаться в пространстве.

Абсолютно твёрдым телом называется тело, когда расстояние между любыми его точками не меняется при действии на него других тел. В статике полагают тела абсолютно твердыми и их физико-механические свойства не учитывают (за исключением вопросов, связанных с трением).

Материальной точкой называется точка, имеющая массу. В статике любое тело можно считать материальной точкой, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

Свободным называется тело, когда никакие другие тела не препятствуют его перемещению в любом направлении. В противном случае тело называется несвободным.

Узлы и детали машин и сооружений во время их работы воспринимают и передают друг другу различного рода нагрузки, то есть силовые воздействия, называемые силами.

Сила есть мера механического взаимодействия тел. Она характеризуется числовым значением, направлением и точкой приложения. Из этого следует, что сила - величина векторная. Числовое значение силы называется модулем вектора силы. Направление силы есть направление того движения, которое получила бы покоящаяся свободная материальная точка под действием этой силы. Линия действия силы - это прямая линия, по которой направлен вектор силы.

Силы, действующие на тело, бывают активные и реактивные.

Активные силы - это силы, которые стремятся переместить тело, к которому они приложены.

Реактивные силы - это силы, препятствующие перемещению от действия активных сил .

Единицей измерения силы в системе СИ является Ньютон (Н) - сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1м/с2 в направлении действия силы.

По способу приложения силы подразделяются на сосредоточенные и распределённые.

К сосредоточенным силам относятся силы, которые передаются на элемент конструкции через элементарную площадку, то есть площадку, размеры, которой стремятся к нулю.

К распределённым силам относятся нагрузки, непрерывно приложенные на некоторой длине или площади (снег, жидкость, воздух и т. п.).

Графически силу изображают отрезком прямой со стрелкой; длина отрезка в определенном масштабе равна модулю вектора силы. Масштаб силы показывает, сколько единиц модуля силы содержится в единице длины ее вектора, то есть ц = Н/м, Н/см.

На рис. 1 изображена сила, приложенная в точке А и действующая по линии тп. Вектор силы обозначается, как правило, буквой с черточкой над

Изображение действующих сил

Рис. 1. Изображение действующих сил

ней (F), а модуль - без черточки (F). Для силы F точка А называется началом, а точка В концом вектора. Нередко удобно изображать вектор силы так, чтобы стрелка, стоящая в конце вектора, упиралась в точку приложения силы (сила Q).

Системой сил называется совокупность нескольких сил, приложенных к телу, точке или системе тел и точек. Система сил, линии действия которых лежат в различных плоскостях, называется пространственной, а в одной плоскости -плоской. Система сил, с пересекающимися в одной точке линиями действия, называется сходящейся. Она может быть плоской и пространственной. Различают также систему параллельных сил как частный случай произвольно расположенных сил, в которых линии действия сил не сходятся в одной точке. Они также могут быть плоскими и пространственными.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >