3. Ідеальні зв’язки та їх реакції

Тіло, яке може здійснювати з одного положення будь-які переміщення в просторі, називається вільним. Тіло, переміщенням якого перешкоджають які-небудь інші, скріплені або дотичні до нього тіла називається невільним (скованим).

Усе те, що обмежує переміщення цього тіла, називають зв'язком. Сила, з якою цей зв'язок діє на тіло, що перешкоджає тим або іншим його переміщенням, називається реакцією зв'язку. Реакція зв'язку спрямована убік протилежну до тієї, куди зв'язок не дає переміщатися тілу.

Будь-яке невільне тіло можна умовно представити вільним, якщо подумки звільнити його від зв'язків і замінити дію зв'язків на тіло їхніми реакціями.

Різновиди зв'язків:

1. Ідеально гладка опорна поверхня або "вільне обпирання".

Уважаючи поверхні тіла й зв'язку ідеально гладкими, таким чином у місцях зіткнення не виникає тертя. Оскільки зв'язок перешкоджає переміщенню тіла тільки в напрямках, перпендикулярних опорної поверхні, то реакція спрямована перпендикулярно площини зв'язку.

2. Опора в точці.

Реакція R₀ спрямована перпендикулярно поверхні тіла в точці дотику.

3. Гнучкий зв'язок {нерозтяжні нитки, троси, ланцюги).

Реакція гнучкого зв'язку завжди спрямований уздовж зв'язку убік від тіла до зв'язку.

4. Стрижневий зв'язок.

У відмінності від гнучкого зв'язку стрижні можуть сприймати й розтяжне зусилля й зусилля стискаюче. Реакція спрямована уздовж прямій, що з'єднує центри шарнірів на кінцях стрижня (при розтяганні вона спрямована від тіла до зв'язку - знак (+); при стиску від стрижня до тіла - знак (-)).

5. Шарнірно - рухлива.

Обмежує руху тіла в горизонтальній площині. Реакція спрямована перпендикулярно опорі.

6. Шарнірно - нерухлива.

Обмежує рух тіла в горизонтальному й вертикальному напрямках. Реакція заміняється двома складовими, що збігаються по напрямку з обраними осями координат (R_x, R_y).

7. Тверде защемлення

Питання для самоперевірки

1. Що називається статикою?

2. В чому полягає відносний спокій та відносна рівновага?

3. Що зветься силою та в яких одиницях вона вимірюється?

4. Чим характеризується сила?

5. Які сили відносять до зовнішніх, а які до внутрішніх?

6. Які системи сил називають еквівалентними?

7. Яка сила зветься рівнодіючою?

8. Яка сила зветься урівноважуючою?

9. Які тіла називають вільними, а які невільними?

10. Сформулюйте аксіоми статики.

11. Які тіла називають вільними, а які невільними?

12. Що називають зв’язком?

13. Що зветься реакцією зв’язку?

14. Які види зв’язків ви знаєте (укажіть напрямки їх реакцій)?

Питання для самостійного вивчення:

1. Реакції зв’язків.

2. Принцип звільненості від зв’язків.

3. Ідеальні зв’язки та правила визначення їх реакції.

Література:

Бычков Д.В. и Миров М.О. Теоретическая механика, 1976. с.5-23.

Лекція № 3

Тема 1.2. Плоскі системи сил.

Плоска система збіжних сил. Плоска система пар сил.

.

План лекції

1. Плоска система збіжних сил.

2. Силовий багатокутник. Рівнодіюча .

3. Геометрична умова рівноваги системи збіжних сил.

4. Теорема про рівновагу трьох не паралельних сил.

С/Р 5. Проекція сили на вісь.

6. Аналітична умова рівноваги ПСЗС.

7. Плоска система пар сил. Поняття пари.

8. Момент пари сил. Знак моменту.

С/Р 9. Умови рівноваги систем пар сил.