Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Краткий курс лекций.pdf
Скачиваний:
468
Добавлен:
27.05.2014
Размер:
1.19 Mб
Скачать

Рассмотрим три рисунка одного тела, на которое действуют системы сил.

µ

 

~

 

 

µ

~

 

 

 

~

 

G

1

 

~

G

1

 

 

F1

 

 

µ

F1

 

µ

 

 

 

~0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G1

 

 

 

 

 

 

 

 

Iª

 

 

 

 

 

 

 

 

~0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G2

~ R

 

~ R

 

I

 

G2

 

 

II

G2

 

 

III

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

~

 

 

 

 

 

F2 R

 

 

 

F2 R

 

 

 

 

Рис. 20

Рис. 21

 

Рис. 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

~

~

0

~ 0

 

Имеем I III (по условию), I II (по построению), следовательно, II III и {F1

, F2

, G1, G2}

{0}.

~ ~ ~ 0

) = 0

~ ~

~ 0

) = 0 по теореме об эквивалентности нулю системы сил.

 

Тогда R(F + G

и LO(F + G

 

 

~

 

~

~ 0

~ 0

 

~

~

~

~

~

~

 

~

 

~

и

Отсюда 1) F1

+ F2 + G1 + G2

= F1

+ F2

− G1

− G2

= 0, следовательно, F1

+ F2

= G1

 

+ G2

~ ~

~ ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R(F ) = R(G).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ ~

~ ~ 0

) = 0,

~ ~

~ ~

 

~ ~

~ ~

 

 

 

 

 

 

2) LO(F ) + LO(G

LO(F ) − LO(G) = 0 и LO(F ) = LO(G). Что и требовалось доказать.

 

 

 

14.2Доказательство достаточности

 

 

~ ~

~ ~ ~ ~

~ ~

 

~ ~

~

~ ~

~

 

 

Дано: R(F ) = R(G), LO(F ) = LO(G). Доказать: {F1, F2

, . . . , Fn} {G1, G2

, . . . , Gm}.

 

 

Рассмотрим те же самые0 рисунки0

(20-22). Здесь I II (по построению).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

~

~

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Покажем, что {F1, F2

, G1

, G2} 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ ~

 

~ ~ ~ ~

 

~ ~

 

~ ~

~ ~ 0

~ ~

~ ~ 0

)

По условию R(F ) = R(G),

LO(F ) = LO(G), следовательно, R(F ) = −R(G

), LO(F ) = −LO(G

 

~

~

~ ~ 0

) = 0

 

~

~

~

~ 0

) = 0. И по теореме об эквивалентности нулю системы сил

или R(F ) + R(G

и LO

(F ) + LO(G

~

~

~ 0

~ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{F1

, F2

, G1, G2} 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

~

~ 0

~ 0

 

 

III. Значит, и I III. Что и требовалось доказать.

 

 

Но если {F1

, F2

, G1

, G2} 0, то II

 

 

15 Приведение системы сил к простейшей системе

15.1Инварианты

Определение. Главный вектор ~ системы сил не зависит от выбора центра приведения и называется

R

первым статическим инвариантом I1.

Определение. Скалярное произведение главного вектора и главного момента 2 ~ ~O систе-

I = R · L

мы сил не зависит от выбора центра приведения и называется вторым статическим инвариантом.

0

~ ~ 0

~ ~ ~ ~

~

~ ~ ~

~

) = R · LO

 

0

 

0

O × R = 0, поскольку вектор R пер-

Так как I2(O

= R · LO + R · O

O × R, но R · O

 

 

~

~

 

 

 

 

 

0

O × R.

 

 

 

пендикулярен векторному произведению O