Вопрос№1.

Механикаиеёрольвтехнике.Понятиесилы.Классификациясил.

Механикаиеёрольвтехнике.

Механика-(отгреч.mechanike-искусствопостроениямашин),наукаомеханическомдвиженииматериальныхтел(т.е.изменениистечениемвременивзаимногоположениятелилиихчастейвпространстве)ивзаимодействияхмеждуними.ВосновеклассическоймеханикилежатзаконыНьютона.Методамимеханикиизучаютсядвижениялюбыхматериальныхтел(кромемикрочастиц)соскоростями,малымипосравнениюсоскоростьюсвета.Движениятелсоскоростями,близкимикскоростисвета,рассматриваютсявтеорииотносительности,адвижениемикрочастиц-вквантовоймеханике.Взависимостиоттого,движениекакихобъектоврассматривается,различаютмеханикуматериальнойточкиисистемыматериальныхточек,механикутвердоготела,механикусплошнойсреды.Механикаразделяетсянастатику,кинематикуидинамику.Законымеханикииспользуютсядлярасчетовмашин,механизмов,строительныхсооружений,транспортныхсредств,космическихлетательныхаппаратовит.п.Основоположникимеханики-Г.Галилей,И.Ньютонидр.;

Прикладнаямеханика—техническаянаука,посвящённаяисследованиямустройствипринциповмеханизмов^[1].

Прикладнаямеханиказанимаетсяизучениемиклассификациеймашин,атакжеихразработкой^[1].

Прикладнаямеханикасостоитизчётырёхразделов.^[1]

 Впервомизнихрассматриваютсяобщиечертытеориимеханизмов.

 Второйразделпосвящёносновамсопротивленияматериалов—динамикаипрочностьинженерныхконструкций.

 Третийразделпосвящёнвопросампроектированиянаиболеераспространённыхмеханизмов(гл.образомкулачковых,фрикционных,зубчатых).

 Четвёртыйразделпосвящёндеталям

Прикладнаямеханикаявляетсячастьюобщейобластинауки–машиноведенияизанимаетсяизучениемдвиженияиработымеханизмов,разработкойисовершенствованиемрасчетовиоценокпрочностнойитриботехническойнадежностиэлементовмашинимеханизмов,экспериментальноймеханикоймашиниобобщениеминженерногоопытасозданиямеханизмовимашин.

Трибология(лат.tribos–трение)какнауказанимаетсяисследованиемиописаниемпроцессовконтактноговзаимодействиявзаимоперемещающихсядеформируемыхтел.Областьютрибологическихисследованийявляютсяпроцессытрения,изнашиванияисмазки.

Машиностроение–этоинженернаядисциплина,котораяприменяетпринципыфизикииматериаловедениядляанализа,производстваиобслуживаниямеханическихсистем.Машиностроениевключаетвсебяиспользованиемеханическойсилыдляразработки,продукциииисследованияработымеханизмовимашин.

Понятиесилы.

и_ла—векторнаяфизическаявеличина,являющаясямеройинтенсивностивоздействиянаданноетелодругихтел,атакжеполей.Приложеннаякмассивномутелусилаявляетсяпричинойизмененияегоскоростииливозникновениявнёмдеформаций.

Силакаквекторнаявеличинахарактеризуетсямодулем,направлениеми«точкой»приложениясилы.Последнимпараметромпонятиеосиле,каквекторевфизике,отличаетсяотпонятияовектореввекторнойалгебре,гдеравныепомодулюинаправлениювекторы,независимоотточкиихприложения,считаютсяоднимитемжевектором.Вфизикеэтивекторыназываютсясвободнымивекторами.Вмеханикечрезвычайнораспространенопредставлениеосвязанныхвекторах,началокоторыхзакрепленовопределённойточкепространстваилижеможетнаходитьсяналинии,продолжающейнаправлениевектора(скользящиевекторы).

Такжеиспользуетсяпонятиелиниядействиясилы,обозначающеепроходящуючерезточкуприложениясилыпрямую,покоторойнаправленасила.

ВторойзаконНьютонагласит,чтовинерциальныхсистемах

отсчетаускорениематериальнойточкипонаправлениюсовпадаетсприложеннойсилой,апомодулюпрямопропорциональномодулюсилыиобратнопропорциональномассематериальнойточки.Или,чтоэквивалентно,винерциальныхсистемахотсчетаскоростьизмененияимпульсаматериальнойточкиравнаприложеннойсиле.

Приприложениисилыктелуконечныхразмероввнёмвозникаютмеханическиенапряжения,сопровождающиесядеформациями.

Классификациясил.

Всесилы,действующиенасистемунесвободныхточек,можноразделитьнаактивные(вызывающиедвижениесистемы)ипассивные(реакциисвязей).Крометого,силыделятсянавнешниеивнутренние.

Внешниминазываютсилы,действующиенадвижущуюсямеханическуюсистему

^{извнеиейнепринадлежат( ).}

Внутреннимисиламиназываютсилывзаимодействиямеждуотдельнымиточками^{системы( ).Внутренниесилыобладаютследующимисвойствами.}

_{1.Геометpическаясуммавсехвнутреннихсилсистемыравняетсянулю∑ =0.}

Действительно,наоснованиитретьегозаконадинамикилюбыедветочкисистемы(pис.

1.87)действуютдругнадругасравнымипомодулюипротивоположнонаправленными^{силами и ,суммакоторыхравнанулю.}

2.Суммамоментоввсехвнутреннихсилсистемыотносительнолюбогоцентраили

осиравняетсянулю

^{∑ или∑ .}

Внутренниесилынеуравновешиваются,таккакониприложеныкразличнымточкамсистемыимогутвызыватьперемещенияэтихточекотносительнодругдруга.Уравновешеннымивнутренниесилыбудуттогда,когдарассматриваемаясистемапредставляетсобоюабсолютнотвердоетело.