1. Теоретические вопросы

1.Основные разделы дисциплин, изучаемых в данном курсе ,их краткая характеристика.

1. Предмет «Теоретическая механика».

Включает в себя три раздела:

• теоретическая механика – изучает основные законы движения твердых тел и их взаимодействия

• сопротивление материалов – изучает основы прочности материалов и методы расчетов элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость под действием внешних сил,

• детали машин – изучает основы конструирования и расчета деталей и сборочных единиц общего назначения.

• Теорема механизмов машин-

2.Основные вопросы ,рассматриваемые в теоретической механике ,их краткая характеристика.

2. Задачи теоретической механики.

Теоретическая механика – наука о механическом движении материальных твердых тел и их взаимодействии.

Подразделяется на статику, кинематику и динамику.

Статика – изучает условия относительного равновесия механических систем. Для осуществления равновесия необходимо определенное соотношение сил, поэтому в статике изучаются общие свойства сил, правила замены сил другими силами, эквивалентными с точки зрения равновесия.

Кинематика –изучает механическое движение без учета сил, вызывающих это движение или влияющих на него. Таким образом, устанавливаются некоторые количественные меры движения с чисто геометрической точки зрения.

Динамика – изучает механическое движение в связи с действующими силами на объект движения. Таким образом, изучается связь между движением и действующими силами

Занимается изучением абстрактных моделей тел: материальной точки и абсолютно твердого тела.

3.Статика. Основные определения и аксиомы статики.

Статика – это раздел теоретической механики, в которой изучаются методы эквивалентных преобразований систем сил и устанавливаются условия равновесия сил, приложенных к твердому телу.

При изучении равновесия используют принцип неизменности геометрических форм и размеров твердых тел, поскольку их изменение под действием сил обычно мало по сравнению с первоначальными размерами. Поэтому в статике материальные тела считают абсолютно твердыми.

Понятие «сила» в механике является одним из важнейших. Силой называется векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия одного материального тела на другое. Векторная сила характеризуется числовым значением, или модулем, и направлением действия. Единицей измерения силы является 1 ньютон (1Н). Прямая, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы.

Приведем основные определения статики.

Системой сил называется совокупность сил, действующих на твердое тело.

Если систему сил, действующих на свободное твердое тело, можно заменить другой системой, не изменяя при этом механического состояния тела, то такие две системы сил называются эквивалентными.

Система сил, под действием которой свободное тело может находиться в покое, называется уравновешенной, или эквивалентной нулю.

Если система сил эквивалентна одной силе, то эта сила называется равнодействующей данной системы сил.

Силы, действующие на данное тело или систему тел, можно разделить на внешние – силы, силы, действующие на данную систему со стороны других тел, не входящих в рассматриваемую систему, и внутренние – силы, с которыми действуют друг на друга тела, входящие в рассматриваемую систему.

Механической системой называется любая совокупность взаимодействующих материальных точек. Статика базируется на основных законах, принимаемых без математических доказательств и называемых аксиомами статики.

Аксиома 1. Если на свободное твердое тело действуют две силы, то тело может находиться в равновесии только тогда, когда эти силы равны по модулю, действуют по одной прямой в противоположные стороны..

Аксиома 2. Действие данной системы сил на абсолютно твердое тело не изменяется, если к ней добавить или от нее отнять уравновешенную систему сил.

Аксиома 3. При всяком действии одного материального тела на другое со стороны другого тела имеется противодействие, такое же по величине, но противоположное по направлению.

Аксиома 4. Две силы, приложенные к твердому телу в одной точке, имеют равнодействующую, приложенную в той же точке и изображаемую диагональю параллелограмма, построенного на этих силах как на сторонах.

Аксиома 5. Механическое состояние не изменится, если освободить ее от связей, приложив к точкам системы силы, равные реакциям связей. Эту аксиому называют аксиомой о связях.

Материальные тела, ограничивающие перемещение данного тела в пространстве, называют связями.

Сила, с которой связь действует на тело, препятствуя его перемещениям, называется силой реакцией связи, или просто реакцией связи. Реакция связи направлена в сторону, противоположную той, куда связь не дает перемещаться телу.