1.2.4 Просторова система сил

Просторовою системою збіжних сил називається система сил, лінії дії яких не лежать в одній площині, але перетинаються в одній точці. Рівнодійна такої системи сил зображується діагоналлю прямокутного паралелепіпеда, побудованого на цих си­лах як на сторонах (рис. 1.22).

Умова рівноваги просторової системи збіжних сил: алгебраїчна сума проекцій всіх сил на три взаємно перпендикулярні вісі координат повинні дорівнювати нулю, тобто

Для того щоб знайти момент сили щодо осіz, треба спроектувати силу на пло­щину Н, перпендикулярну осіz (рис. 1.23),потім знайти момент проекцій щодо точки О, що є точкою перетини площини Н з віссюz . Момент проекційй буде момен­том силищодо осіz.

Рис. 1.23

Моменти сил, перпендикулярних або паралельних осі z, будуть дорівнювати нулю (рис. 1.24).

Просторовою системою довільно розташованих сил називається система сил, лінії дії яких не лежать в одній площині й не перетинаються в одній точці. Рівнодійна такої системи сил також дорівнює геометричній сумі цих сил, але зображується діаго­наллю складних об'ємних фігур (тетраедр, октаедр і т.д.).

Умова рівноваги просторової системи довільно розташованих сил: алгебраї­чна сума проекцій всіх сил на три взаємно перпендикулярні вісі координат повинна дорівнювати нулю й алгебраїчній сумі моментів всіх сил щодо тих же осей координат повинна бити дорівнювати нулю, тобто

1.2.5Тертя

Тертям називається опір руху тіла. Сила, з якою тіло чинить опір руху називається силою тертя.

Сила тертя завжди напрямлена убік, п р о т и л е ж н у руху. Сила тертя залежить від матеріалу тертьові тіла, чистоти обробки й наявності змащення, й не залежить від величини тертьових поверхонь.

Тертя буває: сухе, напіврідке, рідке.

Розрізняють тертя спокою, руху, ковзання й качання. Сила тертя спокою більше, ніж сила тертя руху.

Сила тертя дорівнює добутку сили нормального тиску на коефіцієнт тертя ковзання (рис. 1.25):

де- сила нормального тиску;

f - коефіцієнт тертя ковзання.

Коефіцієнтом тертя ковзання називається відношення сили тертя до сили нор­мального тиску:

Матеріали, що володіють дуже малим тертям, називаються антифрикційними (ба­біт, бронза, графіт). Застосовуються для виготовлення підшипників і ін.

Матеріали, що володіють великим тертям, називаються фрикційними (спеціальні пластмаси із застосуванням азбесту й міді). Застосовуються для накладок гальмових колодок, для накладок дисків зчеплення.

При змащенні поверхні ковзання тіло починає рухатися з меншим тертям.

Розкладемо силу ваги G на складені та(рис. 1.26):

Коефіцієнт тертя ковзання

Тертя катання викликано деформацією поверхні котіння. Поверхня, по якій кається ковзанка, деформується на величину δ (рис. 1.27). Деформується й саме тіло, що ко­титься (наприклад, колесо автомобіля).

Рис.1.27

Складемо рівняння рівноваги:

де h - відстань від поверхні до лінії дії сили;

k- коефіцієнт тертя катання. Він дорівнює відрізку ОС (див. рис. 1.27). Тому що

Так як

То

Якщо h = d

Якщо h = r