1. Статика. Основные понятия и аксиомы. Сила, система сил, эквивалентная система, равнодействующая.

Ста́тика— раздел механики, в котором изучаются условия равновесия механических систем под действием приложенных к ним сил и моментов. Абсолютно твердое тело (твердое тело, тело) - материальное тело, расстояние между любыми точками в котором не изменяется. Следствие размеры и форма тела не изменяются. Материальная точка - тело, размерами которого по условиям задачи можно пренебречь. Свободное тело - тело, на перемещение которого не наложено никаких ограничений. Несвободное (связанное) тело - тело, на перемещение которого наложены ограничения. Связи - тела, препятствующие перемещению рассматриваемого объекта (тела или системы тел). Механическая система - совокупность взаимосвязанных между собой тел или материальных Фточек. Твердое тело можно рассматривать как механическую систему, положения и расстояние между точками которой не изменяются. Сила - векторная величина, характеризующая механическое действие одного материального тела на другое. Сила как вектор характеризуется точкой приложения, направлением действия и абсолютным значением Единица измерения модуля силы - Ньютон. Линия действия силы - прямая, вдоль которой направлен вектор силы. Сосредоточенная сила - сила, приложенная в одной точке. Распределенные силы (распределенная нагрузка) - силы, действующие на все точки объема, поверхности или длины тела Распределенная нагрузка задается силой, действующей на единицу объема (поверхности, длины).Размерность распределенной нагрузки - Н/м³ (Н/м², Н/м) Внешняя сила - сила, действующая со стороны тела, не принадлежащего рассматриваемой механической системе. Внутренняя сила - сила, действующая на материальную точку механической системы со стороны другой материальной точки, принадлежащей рассматриваемой системе. Система сил - совокупность сил, действующих на механическую систему. Плоская система сил - система сил, линии действия которых лежат в одной плоскости. Пространственная система сил - система сил, линии действия которых не лежат в одной плоскости.Система сходящихся сил - система сил, линии действия которых пересекаются в одной точке. Произвольная система сил - система сил, линии действия которых не пересекаются в одной точке. Эквивалентные системы сил - такие системы сил, замена которых одна на другую не изменяет механического состояния тела. Принятое обозначение: Уравновешенная система сил - система сил, которая будучи приложена к свободному твердому телу не изменяет его механического состояния (не выводит из равновесия). Равнодействующая сила - сила, действие которой на тело эквивалентно действию системы сил. Момент силы - величина, характеризующая вращающую способность силы. Пара сил - система двух параллельных равных по модулю противоположно направленных сил. Принятое обозначение - ().Под действием пары сил тело будет совершать вращательное движение. Проекция силы на ось - отрезок, заключенный между перпендикулярами, проведенными из начала и конца вектора силы к этой оси (рис.1.5 ). Проекция положительна, если направление отрезка совпадает с положительным направлением оси. Проекция силы на плоскость - вектор на плоскости, заключенный между перпендикулярами, проведенными из начала и конца вектора силы к этой плоскости. Аксиомы статики: а) Аксиома о уравновешенных силах (о абсолютном твердом теле) - две одинаковые силы, приложенные к абс. твердому телу и действуют вдоль одной прямой в противоположных направлениях назыв. уравновешенными силами. б) Аксиома о прибавлении или вычитании уравновешенной системы сил - действие системы сил на твердое тело не меняется, если если прибавить к ней уравновешенные силы. в) Аксиома сложения сил - силы, которые действуют на точку, можно складывать как векторы или аналитично. г) Аксиома о опорах (связи) и их реакции - силы могут быть активными и пассивными. Первые стремятся вызвать ускорение матер. точек. Другие - ограничивают движение. Они возникают как реакции системы на движение или на действие активных сил. Движение матер. точек может быть свободным или ограниченным. Во втором случае тело или точка назыв. несвободной. Все, что ограничивает движение тел в пространстве называется опорой (связью). д) Аксиома о освобождении от связи (опоры)  - механическое состояние системы материальных точек не изменится, если освободить ее от связей, меняя их силами, действие которых такое же, как и связей (опор). Эти силы назыв. реакциями связей - пассивные силы, которые направлены в противоположную сторону относительно ограничения движения