- •Пара сил
- •Инварианты
- •Виды связей
- •Система сходящихся сил
- •Система параллельных сил
- •Трение
- •Динама
- •Кинематика. Введение
- •Поступательное движение
- •Формула Бура
- •Сложение скоростей
- •Сложение ускорений
- •Углы Эйлера
- •Определения
- •Определения
- •Принцип Даламбера
- •Оси Кенига
- •Определения
- •Кинетическая энергия
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Тождества Лагранжа
- •Уравнения Лагранжа
- •Косой удар
- •Центр удара
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 |
|
|
|