
- •1. Основные понятия статики
- •2. Основные аксиомы статики
- •3. Связи и их реакции.
- •3.1 Гладкая плоскость (поверхность) или опора.
- •3.2 Гибкая связь (нить, канат, цепь и т.Д.)
- •3.3 Цилиндрический шарнир
- •Сферический шарнир (подпятник).
- •4 Система сходящихся сил на плоскости и в пространстве
- •4.1 Графический способ сложения сил.
- •4.2 Аналитический способ сложения сходящихся сил.
- •4.3 Равновесие системы сходящихся сил.
- •4.4 Теорема о трех силах.
- •Вопросы для самоконтроля
- •5. Момент силы относительно центра. Пара сил
- •5.1 Момент силы относительно центра (или точки)
- •5.2 Пара сил. Момент пары сил
- •6 Приведение системы сил к центру. Условия равновесия
- •6.1 Теорема о параллельном переносе силы
- •6.2 Условия равновесия системы сил. Теорема о моменте равнодействующей (теорема Вариньона)
- •7. Плоская система сил
- •7.1.1 Алгебраический момент силы относительно центра
- •7.1.2 Алгебраический момент пары
- •7.2 Приведение плоской системы сил к простейшему виду
- •7.3 Равновесие плоской системы сил. Случай параллельных сил
- •7.3.1 Основная форма условий равновесия
- •7.3.2 Вторая форма условий равновесия.
- •7.3.3 Третья форма условий равновесия (уравнение трех моментов).
- •7.4 Равновесие плоской системы параллельных сил.
- •8 Статически определимые и статически неопределимые системы тел (конструкций).
- •9 Расчет плоских ферм
- •9.1 Метод вырезания узлов.
- •9.2 Метод сечений. (Метод Риттера)
- •10. Пространственная система сил.
- •10.1 Момент силы относительно оси.
- •10.2 Теорема Вариньона для моментов силы относительно оси.
- •10.3 Аналитические формулы для моментов силы относительно координатных осей.
- •10.4 Приведение пространственной системы сил к простейшему виду
- •10.5 Равновесие произвольной пространственной системы сил
- •11 Трение
- •11.1 Закон Кулона
- •11.2 Реакции шероховатых связей. Угол и конус трения
- •11.3 Равновесие тела на наклонной поверхности
- •12 Сила тяжести
- •12.1 Сила тяжести. Центр тяжести
- •12.2 Координаты центров тяжести однородных тел
- •12.3 Способы определения координат центров тяжести тел
3.2 Гибкая связь (нить, канат, цепь и т.Д.)
Нить
не дает телу М (Рисунок 3.2) удаляться от
точки подвеса А по направлению АМ,
поэтому реакция
натянутой нити направлена вдоль нити
к точке ее подвеса.
А
М
Рисунок 3.2
3.3 Цилиндрический шарнир
(или
подшипник) осуществляет такое соединение
двух тел, при котором одно тело может
вращаться по отношению к другому вокруг
общей оси, называемой осью шарнира.
Реакция
шарнира может иметь любое направление
в плоскости, перпендикулярной оси
шарнира. Для силы
неизвестны ни ее модуль, ни направление,
поэтому определяют ее проекции на оси
и
и
( Рисунок 3.3). Тело АВ прикреплено с
помощью шарнира А к неподвижной опоре
D.
y
B
A
X
D
Рисунок 3.3
Сферический шарнир (подпятник).
Тела,
соединенные сферическим шарниром, могут
как угодно поворачиваться одно
относительно другого вокруг центра
шарнира. Реакция
сферического шарнира может иметь любое
направление в пространстве (неизвестны
ни ее модуль, ни ее направление), поэтому
определяют ее проекции на оси X,
Y,
Z,
-
(Рисунок 3.4):
Невесомый стержень. (его весом по сравнению с воспринимаемой им нагрузкой пренебрегают). рисунок 3.5
Реакция такого стержня направлена вдоль оси стержня.
А В
Рисунок 3.5
При решении задач реакции связей обычно являются неизвестными, определив их, тем самым определяют по закону действия и противодействия и силы давления на связи, рассчитывают прочность соответствующих частей конструкций.
4 Система сходящихся сил на плоскости и в пространстве
Система сил, линии, действия которых пересекаются одной точке, называется системой сходящихся сил (рисунок 4.1).
Так как силы можно переносить по линии их действия, то эту систему сил всегда можно заменить системой сил, приложенных к одной точке (рисунок 4.2).
Рассмотрим два способа сложения сходящихся сил: графический и аналитический.
4.1 Графический способ сложения сил.
Равнодействующая двух сил, приложенных к одной точке, находится согласно аксиоме параллелограмма сил как диагональ параллелограмма, построенного на этих силах (рисунок 4.3), или как замыкающая сторона силового треугольника (рисунок 4.4). Следовательно, равнодействующая двух сил равна их геометрической сумме:
A2
A1
Рисунок 4.4
О
Найдем
равнодействующую системы сходящихся
сил
.
Будем складывать их последовательно
по правилу силового треугольника
(Рисунок 4.4).
Чтобы найти равнодействующую системы сходящихся сил графическим способом, надо построить в точке пересечения их действия силовой многоугольник на слагаемых силах, т.е. к концу вектора первой силы приложить вектор, геометрически равный второй силе и т.д.
Вектор, соединяющий начало первого слагаемого вектора с концом последнего, т.е. замыкающая сторона силового многоугольника, является равнодействующей системы сходящихся сил.
Рисунок 4.5
(4.2)
Величину
,
равную геометрической сумме сил
какой-нибудь системы, будем в дальнейшем
называть главным
вектором
этой системы.