Билет 21. Равновесие тела. Виды и законы равновесия

Статика – раздел механики, в котором изучается равновесие абсолютно твердых тел. Сумма сил, приложенных к телу, может быть отличной от нуля или же равной нулю. В зависимости от этого скорость тела изменяется или остается постоянной. Если тело, к которому приложены силы, покоится, то говорят, что это тело находится в равновесии. В статике учитываются размеры и формы тел.

Существует несколько условий равновесия твердого тела. Первое. Для равновесия тела необходимо, чтобы сумма внешних сил, приложенных к телу, была равна нулю. Если сумма сил равна нулю, то равна нулю и сумма проекций сил на все три оси координат. Для того чтобы тело покоилось, необходимо еще, чтобы начальная скорость центра масс была равна нулю.

Второе. При равновесии твердого тела сумма моментов всех внешних сил, действующих на него относительно любой оси, равна нулю. Если в начальный момент угловая скорость равнялась нулю, то и в дальнейшем тело не будет совершать вращательное движение.

При равновесии тела равны нулю сумма внешних сил, действующих на него, и сумма моментов этих же сил относительно любой оси. Но равновесие тела может быть разным в зависимости от распределения массы тела по объему и расположения его по отношению к окружающим телам. Чаще всего необходимо, чтобы равновесие было устойчивым. Существует два вида равновесия тел: устойчивое, неустойчивое и безразличное. При устойчивом равновесии - в отклоненном положении сила тяжести и реакция опоры не уравновешиваются и дают равнодействующую, которая возвращает тело в первоначальное положение. При неустойчивом равновесии - равнодействующая направлена так, что она еще дальше перемещает тело от положения равновесия. При безразличном – равновесие сохраняется при всех смещениях и поворотах тела.