
Б1.1.Несвободное тело.Связи и реакции связи.Определение уравнений реакции связи.
Связи-это тела ограничивающие свободу перемещения тела.Сила с которой связь действует на тело и препятствует его перемещения,
называется силой реакции связи.Всякое несвободное тело можно рассматривать,как,свободное,если освободить его от связей и заменить их
действия на тело силами реакций этих связей.Основные типы связей и их направление:1)Гладкая опорная поверхность.Реакция связи
направленна перпендикулярно опорной поверхности.2)Шарнишно подвижная опора. Реакция связи направленна перпендикулярно поверхности.
3)Шарнирно не подвижная опора. Реакция связи имеет 2 состовляющие.Горизонтальную х и вертикальнуюу.
4)Жесткая заделка.Имеет 3 составляющие х,у, и вращающий момент М.5)Опора на тросах.Реакции связи направленны вдоль линий к точке
подвеса.6)Опора на стержнях.
2.Вращательное движение твердого тела.Скорость и ускорение,Формулы и направление.
Вращательное-это движение при котором все точки тела лежащие на некоторой прямой остаются неподвижными.При вращении тела
вокруг оси все его точки описывают окружности,лежащие в плоскостях перпендикулярно к оси вращения.Центры окружности,лежат на оси.
При вращении тева вокруг оси изменяется угол поворота.Параметрами вращательного движения является угловая скорость и угловое ускорение.
Угловая скорость
в данный момент времени это предел
средней скорости при стремлении к нулю
промежутка времени. w-
(рад/сек)Угловая скорость является производной от угла поворота по времени.w=dφ/dt=φ Угловое ускорение-это предел среднего ускорения
при стремлении к
нулю промежутка времени.Ԑ=
(рад/сек)
Ускорение является производной от
скорости.Если скорость и
ускорение совпадают по знакам,то тело вращается ускоренно,если не совпадают,замедленно.Угол поворота
может изменяться по числу оборотов в минуту.w=πn/3р,где n число оборотов.
Б2.1.Геометрический метод определения равнодействующей плоской системы сходящихся сил.
Для нахождения
равнодействующей используют теорему
sin
и cos.Теорема
sin.
/sin
=
/
sin
Теорема
cos.
=
+
+
;если х=900,то
.
2.Сложное движение точки.
Виды:1)Абсолютное движение-Это движение точки по отношению к системе отсчета применяемой за неподвижную.2)Относительное движение-
это движение точки по отношению к подвижной системе отсчета.3)Переносное движение-это движение подвижной системе отсчета и всех связанных
с ней точек по отношению к неподвижной системе отсчета.Теорема сложения скоростей: абсолютная скорость равна геометрической сумме
переносной и относительной скоростей.
Б3.1.
Б4.1.Уравнения равновесия плоской системы сходящихся сил. Рациональный выбор координатных осей.
Уравнения равновесия могут быть выражены в двух формах: а) аналитической форме – для равновесия необходимо и достаточно, чтобы ровнялись нулю
суммы проекций всех сил на каждую из взаимно перпендикулярных осей лежащих в плоскости действия сил
∑ F(x) =0
∑F(y) =0
б) графической форме – для равновесия необходимо, чтобы силой многоугольник системы был замкнутым.
2.Плоскопараллельное движение тела.
Плоскопаралле́льное движе́ние — вид движения абсолютно твёрдого тела, при котором траектории всех точек тела располагаются в плоскостях,параллельных
заданной плоскости.
Примером плоскопараллельного движения по отношению к вертикальной плоскости, относительно которой тело движется в параллельном направлении, является
качениеколеса по горизонтальной дороге.
Пример плоскопараллельного движения относительно плоскости чертежа — качение колеса по горизонтальной дороге. Все точки колеса движутся параллельно
плоскости рисунка.
Здесь плоскопараллельное движение в каждый момент времени может быть представлено в виде суммы двух движений — полюса C, являющегося не чем иным,
как центром вращения колеса в связанной с ним системе координат (в общем случае по любой траектории на плоскости с точки зрения неподвижного наблюдателя
) и вращательного движения остальных точек тела вокруг этого центра.
Вращение тела в случае его плоско-параллельного движения не является необходимым признаком последнего.
В таком случае вектор абсолютной скорости движения любой точки будет определяться векторной суммой переносной скоростидвижения центра вращения С,
(одинаковой для расчёта скорости любой точки колеса). И вектора относительной скоростивыбранной точки, зависящей от её положения, угловой скорости вращения и расстояния от центра.
Если в данный момент для точки контакта колеса с поверхностью (точки А) эти скорости равны по модулю и противоположны по направлению, имеет место
случай чистого (без проскальзывания) качения, что показано на рисунке. Только в этом случае cкорость точки М будет в 2 раза больше скорости точки С и направлена в ту же сторону.
В общем случае их соотношение может быть любым не только по величине, но и по направлению.
Б5.1.Пара сил и ее характеристики. Сложение пар. Момент силы относительно точки.
Парой сил называется система равных по модулю и противоположных по направлению параллельных сил. Пара сил не имеет равнодействующих и не может быть
уравновешенно одной силой. Если на тело не действует связи, то пара действуя на него стремится сообщить ему вращательное движение. Вращательный эффект
пары зависит от модуля ее сил и расстояния между линиями их действия и определяется моментом пары. Абсолютное численное значение в моментах пары равн
произведению модуля силы на ее плече, т.е. на кротчайшее расстояние между линиями действия сил пары. Момент пары положителен, если пара вращает тело
против часовой стрелки и отрицательна, если по часовой. Линии действия сил вдоль которых расположены вектора, можно переносить в любую точку. М=±F*d – момент пары.
Алгебраическая величина момента силы относительно точки равна, со знаком произведению модуля силы на плече. Плече-это перпендикуляр опущенный из точки на линию действия силы.М0(F)= ±F*h.
1)Момент силы относительно точки не изменяется при переносе силы вдоль ее линии действия.2)Момент силы равен нулю, если линии действия силы проходит, через эту точку.
2.Мгновенный центр скоростей, его определение.
МЦС-это связанная с движущейся плаской фигуры точка, скорость которой в данный момент времени равна нулю. МЦС лежит на линии проведенной из какой либо точки
фигуры перпендикулярной к направлению скорости этой точки. Если известны направления скоростей, то мгновенный центр находится как точка пересечения линий
проведенных из
точек фигуры перпендикулярно к векторам
скоростей этих точек.w=
/AP
;1)Если скорости 2-х точек параллельны,
фигура совершает поступательное
движение и скорости всех ее точек в этот момент равны между собой.2)Если точки фигуры лежат на одном перпендикуляре, то мгновенный центр определяется
пересечением перпендикуляра с линией соединяющей концы векторов.
Б6.1.Плоская система произвольно расположенных сил.
Теорема Пуансо.
Не изменяя действие силы на тело её можно перенести в любую точку тела добавив при атом пару сил с моментом, равным моменту переносимой силы относительно
новой точки приложения.
Главный вектор и главный момент плоской системы сил Рассмотрим плоскую систему сил (F1, F2, ..Fn),действующих на твердое тело в координатной плоскости Oxy. Главным вектором системы сил называется вектор R, равный векторной сумме этих сил: R = F1 + F2 + .+ Fn = Fi. Для плоской системы сил ее главный вектор лежит в плоскости действия этих сил. Главным моментом системы сил относительно центра O называется вектор LO, равный сумме векторных моментов этих сил относительно точки О: LO = MO(F1) + MO(F2) + .+ MO(Fn) = MO(Fi). Вектор R не зависит от выбора центра О, а вектор LO при изменении положения центра О может в общем случае изменяться. Для плоской системы сил вместо векторного главного момента используют понятие алгебраического главного момента. Алгебраическим главным моментом LO плоской системы сил
относительно центра О, лежащего в плоскости действия сил, называют сумму алгебраических моментов этих сил относительно центра О. Главный вектор и главный момент плоской системы сил обычно вычисляется аналитическими методами.