Искитимский филиал

государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения Новосибирской области

«Новосибирский строительно-монтажный колледж»

Шаталина Татьяна Тимофеевна

Конспект лекций по разделу «Статика»

Учебно - методическое пособие

Для дисциплины «Техническая механика»

Для студентов специальностей:

15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)»

08.02.08 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения»

08.02.09 «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий»

2014 год

Шаталина Т.Т. Конспект лекций по разделу «Статика»: Учебно-методическое пособие для студентов дневного и заочного отделения специальностей: 15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)»; 08.02.08 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения»; 08.02.09 ««Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий» Искитимского филиала государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения «Новосибирский строительно-монтажный колледж» 2014 год.

УТВЕРЖДЕНО

на заседании Методического Совета ИФНСМК

протокол №___ от «__» ________ 200__г.

Подпись ___________________________

Учебно-методическое пособие представляет курс лекций по разделу технической механики – «Статика» с разбором примеров по каждой теме раздела, контрольными вопросами и заданиями для закрепления материала. Данное учебно-методическое пособие можно использовать для самостоятельного изучения раздела, в частности при заочном обучении, а также при подготовке к экзаменам и контрольным работам.

Учебно-методическое пособие написано в соответствии с государственными образовательными стандартами, предназначено для студентов техникума дневного и заочного обучения.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Раздел № 1 СТАТИКА

Тема 1.1 Основные понятия и аксиомы статики.

Тема 1.2 Плоская система сходящихся сил.

Тема 1.3 Пара сил и момент силы

Тема 1.4 Плоская система произвольно расположенных сил.

Тема 1.5 Пространственная система сил.

Тема 1.6 Центр тяжести тела.

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Учебная дисциплина «Техническая механика» состоит из трех разделов: «Теоретическая механика», «Сопротивление мате­риалов», «Детали машин».

Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится в равновесии под действием заданной системы сил.

Успешное овладение методами статики – необходимое условие для изучения всех последующих тем и разделов курса технической механики.

Согласно Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования специальности 150411 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования» установлены требования к уровню подготовки выпускника по разделу «Статика».

Студент должен:

Знать:

- основные понятия и аксиомы статики; законы равновесия тел;

- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике

Уметь:

- производить расчеты статических сил, действующих на тело.

Согласно Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования специальностей 270111 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения», 270116 «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий» установлены требования к уровню подготовки выпускника по разделу «Статика»

Студент должен:

Иметь представление:

- об общих законах равновесия материальных тел.

Данное учебно-методическое пособие содержит конспекты лекций по разделу «Статика», в котором теоретический материал изложен в сжатой и доступной форме в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников технических специальностей. Каждая тема содержит разобранные примеры с подробными комментариями, которые помогут студентам самостоятельно научиться решать задачи. Для закрепления материала в конце каждой темы приведены контрольные вопросы и задания.

Данное пособие может быть использовано студентами для подготовки к аудиторным занятиям, при выполнении домашней работы, при подготовке к экзаменам. Конспект лекций будет особенно полезен при самостоятельной работе по заочной форме обучения.

Тема 1.1. Основные понятия и аксиомы статики

Знать понятия абсолютно твердого тела, материальной точки, силы, системы сил, равнодействующей силы; аксиомы статики; связи и их реакции.

Уметь находить направление реакций связей.

Введение

Техническая механика — комплексная дисциплина. Она включа­ет три раздела: «Теоретическая механика», «Сопротивление мате­риалов», «Детали машин». «Теоретическая механика» — раздел, в котором излагаются основные законы движения твердых тел и их взаимодействия. В разделе «Сопротивление материалов» изучают­ся основы прочности материалов и методы расчетов элементов кон­струкций на прочность, жесткость и устойчивость под действием внешних сил. В разделе «Детали машин» рассматриваются основы конструирования и рас­чета деталей и сборочных единиц общего назначения.

Дисциплина «Техническая механика» является общепрофессио­нальной, обеспечивающей базовые знания при усвоении специальных дисциплин, изучаемых в дальнейшем.

Основные понятия

Теоретическая механика — наука о механическом движении материальных твердых тел и их взаимодействии. Механическое дви­жение понимается как перемещение тела в пространстве и во време­ни по отношению к другим телам, в частности к Земле.

Для удобства изучения теоретическую механику подразделяют на статику, кинематику и динамику.

Статика изучает условия равновесия тел под действием сил.

Кинематика рассматривает движение тел как перемещение в пространстве; без учета причин, вызывающих движе­ние.

Динамика изучает движение тел под действием сил.

В отличие от физики теоретическая механика изучает законы движения некоторых абстрактных абсолютно твердых тел.

Абсолютно-твердым – называется тело, если расстояние между любыми его точками не меняется при действии на него других тел.

Абсолютно твердых тел в природе нет, но во многих случаях изменения формы и размеров (деформации) тел настолько малы, что ими можно пренебречь.

Материальная точка – это материальное тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи.

Абсолютно твердые тела могут вступать во взаимодействие, в результате которого изменяется характер их движения.

Сила – это мера механического взаимодействия материальных тел между собой. Взаимодействие характеризуется величиной и направлением, т.е. сила есть величина векторная. Сила характеризуется 3 элементами:

-числовым значением (модулем)

-направлением

-точкой приложения (А) (рис.1.1)

Направление силы – это есть направление движения, которое получила бы покоящаяся материальная точка под действием этой силы. Прямая линия, по которой направлен вектор силы, называется линией действия силы.

Силу измеряют в ньютонах, 1Н = 1кг ∙ м/с² 1кН = 10³ Н

Ньютон – есть сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м\с² в направлении действия силы.

Графически силу изображают отрезком прямой со стрелкой.

Точка А F

п риложения линия действия, направление действия

модуль Рис.1.1

Несколько сил, действующих на какое-либо одно твердое тело, называется системой сил.

Различные системы сил, производящие на твердое тело одинаковое механическое действие, называются эквивалентными. Если систему сил, приложенных к твердому телу, заменить иной, но эквивалентной системой, то механическое состояние тела не нарушится. Сила, эквивалентная данной системе сил, называется ее равнодействующей.

Уравновешивающей силой называют силу, равную по величине равнодействующей, но направленную в противоположную сторону по той же линии действия.

Если к системе сил добавлена уравновешивающая сила, то полученная новая система находится в равновесии и эквивалентна нулю.

Силы, действующие на твердое тело со стороны других тел, называются внешними. Силы, действующие на материальные точки твердого тела со стороны других точек того же тела, называются внутренними.