- •Предмет теоретической механики. Содержание разделов. Основные понятия и определения (механическое движение, механическое взаимодействие).
- •Аксиомы статики и следствия из них. Задачи статики.
- •Свободное и несвободное твердое тело. Связи и реакции связей. Основные типы связей и их реакции. Аксиома связей.
- •Сходящаяся система сил. Две основные задачи статики для сходящейся системы сил. Геометрический и аналитический способы сложения сил.
- •Равнодействующая сходящейся системы сил и способы ее нахождения.
- •Геометрическое и аналитическое условие равновесия сходящейся системы сил. Теорема о трех силах.
- •Понятие о ферме, назначение, применение. Простейшая ферма. Зависимость между количеством шарниров и стержней. Основные определения и допущения.
- •Определения усилий в стержнях фермы методом вырезания узлов. Достоинства и недостатки метода.
- •Определения усилий в стержнях фермы методом Риттера. Достоинства и недостатки метода.
- •Векторный момент силы относительно центра и его свойства.
- •Момент силы относительно оси. Зависимость между моментом силы относительно центра и оси.
- •Пара сил и ее алгебраический момент. Свойства алгебраического момента пары.
- •Векторный момент пары сил и его свойства. Теорема о сумме моментов сил пары.
- •Эквивалентные пары сил. Теорема об эквивалентности пар в плоскости и следствия из нее
- •Эквивалентные пары. Теорема об эквивалентности пар в пространстве.
- •Главный вектор и главный момент пространственной системы сил и формулы определения их величины и направления.
- •Частные случаи приведения пространственной системы сил. Условия и уравнения равновесия пространственной системы сил.
- •Теорема Вариньона о моменте равнодействующей силы относительно центра и оси.
- •Приведение произвольной плоской системы сил к центру. Главный вектор и главный момент произвольно плоской системы сил.
- •Главный вектор и главный момент произвольной плоской системы сил и формулы их вычисления. Частные случаи приведения произвольной плоской системы сил.
- •Условия и уравнения равновесия произвольной плоской системы сил. Три формы уравнений равновесия плоской системы сил.
- •Распределенные силы и их равнодействующая. Равновесие системы сочлененных тел. Силы внешние и внутренние. Статически определимые и неопределимые задачи.
- •Трение скольжения. Законы трения скольжения. Равновесие при наличии сил трения.С.94.
- •Угол и конус трения. Область равновесия.С.96.
- •Трение качения. Коэффициент трения качения. Момент сил трения качения.С.102.
- •Центр параллельных сил и его координаты.С.130.
- •Центр тяжести и его координаты. Центр тяжести объема, площади, линии.С.131-132.
- •Способы определения координат центра тяжести.С.132
- •Центр тяжести дуги окружности, треугольника кругового сегмента.С.135
- •Предмет кинематики. Основные понятия и определения. Задачи кинематики.С.138
- •Способы задания движения точки. Траектория точки.С.140
- •Определение скорости и ускорения точки при векторном способе задания движения.С.144
- •Определение скорости и ускорения точки при координатном способе задания движения.С.149
- •Естественный трехгранник, естественные оси координат. Алгебраическая скорость точки и ее физический смысл.
- •Определение ускорения точки при естественном способе задания движения.
- •Касательное и нормальное ускорение точки. Частные случаи движения точки.
- •Поступательное движение твердого тела. Теорема о скоростях и ускорениях точек при поступательном движении твердого тела.
- •Вращательное движение твердого тела. Уравнение движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Векторы угловой скорости и углового ускорения.
- •Скорости и ускорения точек тела при вращательном движении.
- •Векторные формулы определения скорости и ускорения точки при вращательном движении тела.
- •Плоскопараллельное движение твердого тела. Уравнения движения. Разложение плоскопараллельного движения на простейшие.
- •Теорема о скоростях точек при плоскопараллельном движении. С. 183
- •Теорема о проекциях скоростей точек на прямую соединяющую эти точки. С. 184
- •Мгновенный центр скоростей. Доказательство существования.
- •Определение скоростей точек при плоскопараллельном движении твердого тела с помощью м.Ц.С. С. 186
- •Способы нахождения мгновенного центра скоростей. С.186-188, с. 203
- •Определение ускорений точек при плоскопараллельном движении твердого тела. С.196
- •Сложное движение точки. Определение понятий относительное, переносное, абсолютное движение. С.212
- •Теорема об определении скорости точки в сложном движении. С. 215
- •Определение ускорения точки в сложном движении (теорема Кориолиса). С. 221
- •Определения ускорения точки при поступательном переносном движении. С. 219
- •Кориолисово ускорение. Модуль, направление, физический смысл. С. 212
Определения усилий в стержнях фермы методом Риттера. Достоинства и недостатки метода.
Этим методом удобно пользоваться для определения усилий в отдельных стержнях фермы, в частности для проверочных расчётов. Идея метода состоит в том, что ферму разделяют на 2 части сечением, проходящих через 3 стержня, в которых требуется определить усилие, и рассматривают равновесие одной из этих частей. Действие отброшенной части заменяют соответствующими силами, направляя их вдоль разрезанных стержней от узлов, то есть считая стержни растянутыми. Затем составляют уравнения равновесия или, беря центры моментов так, чтобы в каждое уравнение вошло только одно неизвестное усилие.
Векторный момент силы относительно центра и его свойства.
Момент
силы
F
относительно центра О будем изображать
приложенным в центре О вектором
?
Равным по модулю (в выбранном масштабе)
произведению модуля силы F
на плечо h
и перпендикулярным к плоскости ОАВ,
проходящей через центр О и силуF.
Направлять вектор
будем
в ту сторону, откуда поворот, совершаемый
силой, виден происходящим против хода
часовой стрелки. Таким образом, вектор
будет
одновременно характеризовать модуль
момента, плоскость поворота ОАВ, разную
для разных сил, и направление поворота
в этой плоскости. Точка приложения
вектора
определяет положение центра момента.
Момент силы относительно оси. Зависимость между моментом силы относительно центра и оси.
Моментом
силы относительно оси называется
алгебраическая величина, равная моменту
проекции этой силы на плоскость,перпендикулярную
оси, взятому относительно точки
пересечения оси с плоскостью. Момент
будем считать положительным, если с
положительного конца оси z
поворот, который сила
стремится совершить, виден происходящим
против хода часовой стрелки, и
отрицательным, если по ходу часовой
стрелки. При вычислении моментов надо
иметь в виду следующие частные случаи:
1) если сила параллельна оси, то её момент
относительно оси равен нулю; 2) если
линия действия силы пересекает ось, то
её момент относительно оси также равен
нулю. МОМЕНТ СИЛЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ
РАВЕН НУЛЮ, ЕСЛИ СИЛА И ОСЬ ЛЕЖАТ В ОДНОЙ
ПЛОСКОСТИ.3) если сила перпендикулярна
к оси, то её момент относительно оси
равен произведению модуля силы на
расстояние между силой и осью. Момент
силы Fотносительно
оси равен проекции на эту ось вектора,
изображающего момент данной силы
относительно любого центра, лежащего
на оси.
Пара сил и ее алгебраический момент. Свойства алгебраического момента пары.
Будем изображать
момент пары вектором m
или M,
модуль которого равен (в выбрнном
масштабе)модулю момента пары,т.е.
произведению одной из её сил на плечо,
и который направлен перпендикулярно
плоскости действия пары в ту сторону,
откуда поворот пары виден происходящим
против хода часовой стрелки. Так как
пару можно располагать где угодно в
плоскости её действия или в плоскости,
ей параллельной, то вектор m
можно прикладывать в любой точке тела
(такой вектор называется свободным).
Модуль момента пары равен моменту одной
из её сил относительно точки, где
приложена другая сила, т.е.
;
по направлению же векторы этих моментов
совпадают,следовательно,
Парой
сил
называется
система
двух
равных
по
модулю
антипараллельных
сил,
приложенных
к
одному
твердому
телу.
Пара
сил
(далее
–
пара),
как
и
сила,
является
самостоятельной
силовой
единицей,
характеризующей
механическое
взаимодействие
материальных
тел.
Пара
производит
на
тело
вращательное
действие.
Количественной
мерой
этого
действия
является
момент
пары.
Алгебраическим
моментом
пары
называется
взятое
со
знаком
«плюс»
или
«минус»
произведение
модуля
одной
из
сил
пары
на
плечо.
Плечом
пары
называется
кратчайшее
расстояние
между
линиями
действия
сил
пары.
Момент
пары
обозначается
буквой
М.
Будем
считать
момент
пары
положительным,
если
пара
стремится
поворачивать
тело
против
хода
часовой
стрелки,
и
отрицательным
–
по
ходу
часовой
стрелки.
Момент пары обладает следующими
свойствами:
1.
При
переносе
сил
по
линиям
их
действия
момент
пары
не
изменяется,
так
как
при
этом
не
изменяются
ни
величины
сил,
образующих
пару,
ни
ее
плечо.
2.
Момент
пары
не
зависит
от
положения
центра
моментов.
Не
изменяя
действия
данной
пары
сил
на
твердое
тело,
ее
можно
заменить
любой
другой
парой,
расположенной
в
той
же
плоскости
и
имеющей
тот
же
алгебраический
момент.
Следовательно,
любые
пары,
расположенные
в
одной
плоскости
и
имеющие
одинаковые
алгебраические
моменты,
эквивалентны.
Это
дает
возможность
не
уточнять,
из
каких
сил
состоит
пара
и
чему
равно
ее
плечо.
Сложением
пар
называется
операция
замены
системы
пар
эквивалентной
более
простой
системой
сил.
Систему
пар,
действующих
в
одной
плоскости,
можно
заменить
одной
парой,
момент
которой
равен
алгебраической
сумме
моментов
исходных
пар.
Следовательно,
система
пар
на
плоскости
может
находиться
в
равновесии
только
тогда,
когда
алгебраическая
сумма
моментов
этих
пар
равна
нулю.
При
изучении
плоской
системы
сил
момент
силы
относительно
точки
рассматривается
как
алгебраическая
величина.
Алгебраическим
моментом
силы
F
относительно
точки
О
называется
взятое
со
знаком
«плюс»
или
«минус»
произведение
модуля
силы
на
длину
перпендикуляра,
опущенного
из
этой
точки
на
линию
действия
силы.
Момент
силы
относительно
точки
считается
